苯并三唑与硫脲复合缓蚀剂在无机水合盐相变材料Na₂HPO₄·12H₂O中对Q235碳钢腐蚀的协同缓蚀作用研究

摘要

太阳能作为清洁能源具有巨大应用潜力，但其波动性和不稳定性限制了其被广泛应用。相变材料（PCMs）作为高效的热能存储介质，具有良好的热管理性能，能够促进太阳能的利用。十二水合磷酸二氢钠（Na₂HPO₄·12H₂O）作为一种无机相变材料，具有较好的热导率和较高的相变潜热，但其腐蚀性引发的金属容器腐蚀问题亟待解决。文章探讨苯并三唑（BTA）与硫脲（TU）复合缓蚀剂对Na₂HPO₄·12H₂O熔融液体中Q235碳钢腐蚀的协同抑制效果。通过电化学测试（如开路电位、阻抗谱和极化曲线）及表面表征技术（如SEM、XPS、AFM等）,研究BTA与TU复合缓蚀剂对金属表面的保护机制。结果表明，BTA与TU的协同作用显著提高了腐蚀抑制效率，在24 h浸泡实验中，复合缓蚀剂体系表现出最高的缓蚀效率（98.26%）,远高于单一缓蚀剂。EIS测试表明，BTA和TU能够在金属表面形成保护膜，有效减少金属腐蚀。复合缓蚀剂BTA300TU100对金属表面的保护效果最佳，具有较高的腐蚀抑制效率和较厚的氧化膜。该研究为Na₂HPO₄·12H₂O相变材料在太阳能热能存储中的应用提供了有效的腐蚀抑制策略。

关键词

无机水合盐相变材料（PCM） / 十二水合磷酸二氢钠（Na₂HPO₄·12H₂O） / 苯并三唑（BTA） / 硫脲（TU） / 缓蚀机理