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摘 要

硫酸亚铁可以在铜合金表面产生一层沉淀膜，从而进一步提高铜合金的耐蚀性，因此可以延长火电厂的铜合金凝汽器、铜合金热交换器的使用寿命，降低成本，节约资源，既有经济效益又有社会效益。

本实验在25^oC、pH为6左右不同浓度Fe² 、KMnO₄氧化剂的不同用量条件下进行造膜，造膜时间为96h。实验结果表明一次造膜时Fe² 浓度为100mg/L，氧化剂量为0.5%KMnO₄10ml时所获得的膜层完整且均一，酸滴实验时酸滴终点平均时间达到了33s，达到了30s要求，且在这个浓度条件下药品和氧化剂的量使用最低。当Fe² 浓度低于100mg/L时膜的厚度较薄，耐蚀性不佳，浓度高于100mg/L时，膜的厚度

较厚些，但是氧化剂使用量增加。

关键词：膜 氧化剂 硫酸亚铁 浓度

Experimental study on film formation on copper alloy surface

abstract

Ferrous sulfate can produce a layer of deposited film on the copper alloy surface, so as to further improve the corrosion resistance of copper alloy, copper alloy condenser can thus be extended in thermal power plant, copper alloy heat exchanger service life, reduce costs, save resources, both economic benefits and social benefits.

In this experiment, 25^oC, pH is about 6 Fe² in different concentrations of different dosage of oxidant under the conditions of KMnO₄ film, film forming time is 96h. the experimental results show that a film when the Fe² concentration is 100mg/L, oxidation dose obtained for the 0.5%KMnO₄ 10ml when the films are complete and uniform, acid drop experiments reached the lowest end point 42s, far more than 30s, and the concentration of drugs and the amount of oxidant is to use the lowest. When the Fe² concentration is lower than 100mg/L thin film thickness, poor corrosion resistance, the concentration is higher than 100mg /L, the thickness of the film is thicker, but the increasing use of oxidant.

Keywords: membrane oxidant concentration of ferrous sulfate

目录

摘要 I

abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 前言 1

1.2铜合金的腐蚀机理 1

1.3 铜合金腐蚀防护技术 2

1.3.1 添加铜缓蚀剂 2

1.3.2 硫酸亚铁造膜原理简介 2

1.3.3 BTA造膜原理简介 2

1.4硫酸亚铁造膜 3

1.4.1硫酸亚铁造膜原理 3

1.4.2 影响铜管硫酸亚铁造膜的因素 3

1.4.3酸亚铁造膜工艺过程 4

1.4.4硫酸亚铁造膜的最新进展 4

1.5 BTA造膜 5

1.5.1 BTA造膜原理 5

1.5.2 影响BTA造膜的因素 5

1.5.3 BTA造膜的特点 6

1.6课题研究目的、研究内容及研究手段 6

1.6.1 课题研究的目的 6

1.6.2 课题研究的内容 7

1.6.3 课题研究手段 7

第二章 实验 8

2.1实验器材与药品 8

2.2 实验前的准备 9

2.3 试验性造膜 10

2.4 低浓度亚铁离子造膜 12

2.4.1 低浓度Fe² 造膜结果及分析 13

2.4.2 低浓度Fe² 造膜总结 17

2.5 中、高浓度Fe² 造膜 17

2.5.1 实验结果及分析 18

2.5.2 中、高浓度Fe² 造膜总结 21

2.6 氧化剂定量分析实验 22

2.6.1 氧化剂定量分析实验一 22

2.6.2 氧化剂定量分析实验二 24

2.6.3 氧化剂定量分析实验三 27

2.7 膜的质量检测 28

2.7.1 酸滴实验 29

2.7.2腐蚀实验 29

2.8 硫酸亚铁对碳钢的影响 32

第三章 实验结果与讨论 34

结束语 35

参考文献 36

第一章 文献综述

1.1 前言

现今应用的铜及铜合金种类很多，这些铜合金加工成的产品被广泛用于电力、电子、化工、海洋工程等各领域^[1]。如用于建筑的供水、燃气、卫生管路，制造空调、制冷行业冷凝器、蒸发器，耐蚀铜合金冷凝管用于制造发电、舰船、海水淡化装置冷凝器等^[2]。

通常情况下, 由于铜合金本身容易在表面形成氧化膜,使得铜不易与其他物质接触，对内部起到保护作用，使铜具有良好的耐蚀性^[3]。但在含氧的水、氧化性酸、高浓度Cl^-及含有CN^-、NH⁴ 的溶液中可形成配位离子, 产生较严重的腐蚀^[4] 。

火力发电厂凝汽器材质以铜合金为主, 若遇到氯离子对铜合金凝汽器腐蚀将会对火电厂循环冷却水系统的带来严重的危害, 直接关系到生产的安全运行^[5]。随着我国经济的快速发展，火力发电也在快速发展，使用的铜合金凝汽器关系着设备的运行是否安全，经济效益是否良好，因此，提高铜合金的耐蚀性有着重要的意义^[6]。

1.2铜合金的腐蚀机理

研究表明, Cl^-对铜合金的腐蚀和钝化金属在含 Cl^-溶液中的孔蚀机理是相同的, 是由于 Cl- 对铜合金表面氧化膜的局部破坏而造成的, 这种侵蚀主要是铜合金表面氧化铜被氯离子侵蚀而转变形成氯化铜^[7]。

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