原子力显微镜在有机缓蚀剂研究中的应用

有机缓蚀剂具有低毒性和高性价比等优点,在低浓度的注射剂量下可以实现优良的缓蚀效果,被广泛应用于石油化工(碳钢)、电子工业(铜)、车辆船舶和航空航天工业(铝),保护合金材料免受腐蚀危害。现有的电化学测试技术已经在有机缓蚀剂领域得以广泛应用,这种传统的研究方法可以提供有关界面电化学反应的平均动力学信息,但是无法直接解析缓蚀剂的吸附及作用机制。随着金属腐蚀与缓蚀剂研究的微观化和系统化发展,电化学分析手段逐渐与其他分析技术(如扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱等)紧密结合,开展了对缓蚀剂作用机制的深入研究。在这些分析技术中,原子力显微镜(AFM)由于空间分辨率成像能力高,受工作环境和样品性质的局限较少,在有机缓蚀剂于金属/溶液界面的直观研究中起到了重要作用。本文结合近年来原子力显微镜在有机缓蚀剂领域的研究进展,简述了原子力显微镜的工作原理和几种操作模式,详述了AFM的接触模式在有机缓蚀剂研究中的普遍应用和其局限性,总结了AFM的敲击模式在表面活性剂吸附研究中的重要作用和研究现状并延伸到有机缓蚀剂的吸附研究,综述了AFM几个衍生功能(包括纳米刮擦、力-距离曲线、摩擦力和电化学原子力显微镜)在有机缓蚀剂研究中获得的缓蚀剂膜的力学和电化学相关信息,最后对AFM在有机缓蚀剂领域当前研究中存在的问题和未来发展趋势进行了展望。

自修复防腐涂层研究进展

自修复防腐涂层在遭到外力破坏或环境损伤后,可自行恢复或在一定条件下恢复其原有的防腐作用,是一种新兴的智能防护材料。综述自修复防腐涂层的研究进展,将现有自修复防腐涂层的体系分为两种,评价两种方法的优缺点,并提出新兴的形状记忆自修复涂层。现有自修复防腐涂层一种是通过在涂层内包埋成膜物质或缓蚀剂实现涂层缺陷修复的自主型修复机制。另一种则是以温度、光等外界条件刺激响应实现涂层缺陷修复的非自主型修复机制。新兴的形状记忆涂层,具有修复较大缺陷的能力,同时结合缓蚀剂等自主型修复机制,可以实现涂层破损处的双重修复,为金属基材提供更为长久稳定的防护。现有大多数自修复涂层都是基于单一的修复机制实现对涂层缺陷的修复,目前自修复防腐涂层还需要在多重修复方面进行更为深入具体的研究。自主型和非自主型修复机制相互结合,实现涂层防护性能和功能性的长效修复,将会是未来自修复防腐涂层发展的主要方向。

电化学原子力显微镜在腐蚀研究中的应用

简述了电化学原子力显微镜的原理和成像模式,重点综述了其在合金中的相电化学、钝化、微生物腐蚀、缓蚀剂、涂层领域的应用,涵盖了成像、表面电位测量和力-距离曲线测量等多种功能;分析了其存在的一些局限性并提出了展望。