低磷预膜剂的研制+文献综述(7)
2.6低磷预膜剂的对比实验
重复实验2.3.1的实验步骤，在使用最佳的聚磷酸盐和锌盐的配比的情况下，分别对比不断改变浓度的磷酸盐，三聚磷酸盐，吹冰偏磷酸盐为主盐的预膜剂的预膜效果。
3 结果与讨论
3.1 磷酸盐成膜机理
对主要元素进行窄扫描，根据结合能的位置判断元素的化学状态；根据元素峰面积结合元素灵敏因子计算出元素的相对含量，以有机膦和Zn盐为主要成分的预膜剂在碳钢表面形成的保护膜主要由Ca 、Zn 以及少量Fe 的磷酸盐螯合物组成，也含有微量CaCO3 沉淀[22]。
电化学极化曲线表明[17]，该有机磷系预膜剂能够在碳钢表面形成保护膜，保护膜对腐蚀的阳极过程和阴极过程都有明显的阻滞作用，是一种混合型缓蚀剂。相对而言，对阴极过程的阻滞更加明显，应该是以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。同时，也表明已经形成致密保护膜的预膜片在溶液中继续添加低浓度的预膜剂有利于保护膜的修复和缓蚀作用的文持，可以显著降低碳钢的腐蚀速率。
对聚磷酸盐的成膜机理目前有多种见解，但只有“电沉积机理”与实际情况比较符合”。该理论认为：聚磷酸盐中的聚磷酸根是带负电荷的离子。当水中有一定的钙离子时，直链的聚磷酸根离子通过与钙离子络合．形成一个带正电荷的聚磷酸钙络合离子，并以溶胶状态存在于水溶液中。当这种络合离子到达金属表面区域时．可再与铁离子相络合，生成以聚磷酸钙铁为主要成分的络合离子，依靠腐蚀电流沉积于阴极表面形成沉淀膜，这种膜具有一定的致密性，能阻挡溶解氧扩散到阴极，即抑制了腐蚀电池的阴极反应，从而抑制整个腐蚀反应。同时在聚磷酸盐中投加一定量的锌盐，锌盐可与聚磷酸盐相互协同增教．并可加速膜的形成。此时膜的主要成分为7—Fe2O3聚磷酸钙铁络合物、磷酸锌和氢氧化锌，该膜比聚磷酸钙铁有更好的耐腐蚀性。
3.2影响预膜剂的因素
从成膜的机理可以推断膜的质量和成膜速率除与使用的预膜剂直接有关外．还与锌盐的用量、钙离子浓度、pH、温度等因素有关。试验用钢试片研究了影响预膜的各种因素， 便获得最佳的预膜条件[17]。
3.2.1 聚磷酸盐与锌盐的配比
由成膜机理可知，聚磷酸盐是成膜的主剂，锌盐是成膜的促进剂。其实锌盐本身也是一种阴极缓蚀剂．它单独使用时，可以在腐蚀电池的阴极高pH区域迅速地形成氢氧化锌的覆盖膜而抑制腐蚀反应，但保护膜是不牢固的。
3.2.2 pH值的影响
pH值对预膜的影响：pH值较低时，聚磷酸盐的络合物膜将固增溶而破坏，因此腐蚀率较高，但试片表面色晕明显，表面清洁，说明无沉积物。pH值增大时，聚磷酸盐水解率提高，水中PO4 量升高．易形成磷酸钙垢沉积在金属表面，此时由于聚磷酸钙离子不能与金属表面的铁离子形成聚磷酸钙铁而使膜的牢固性降低。故理想的pH值范围在6~7。
3.2.3 钙离子浓度
钙离子浓度对预膜效果的影响。如果水中没有钙离子或浓度太低，就不能形成或不能很好地形成带正电荷的聚磷酸钙胶状粒子，这样也无法完成电沉积过程，也就不能形成良好的保护膜而导致预膜效果的下降。故预膜液中的钙离子浓度应控制在100mg/L左右为宜。
3.3磷酸钠预膜条件的研究
从成膜的机理可以推断膜的质量和成膜速率除与使用的预膜剂直接有关外．还与锌盐的用量、钙离子浓度、pH、温度等因素有关。试验用钢试片研究了影响预膜的各种因素， 便获得最佳的预膜条件。