Nghiên cu khoa hc công ngh
Tp c Khoa hc Công nghnhiệt đới, S40, 12 - 2025
185
NGHIÊN CU HIU QUBO V ĐỒNG M1 THÉP CT3 CA
DUNG DCH C CH ĂN MÒN ĐB-2.1 TRONG MÔI TRƯNG
TRUNG TÍNH CHA ION CLORUA
NGUYỄN VĂN THÀNH
(1)*
, HOÀNG VIT NG
(1)
, ĐỖ MINH HIU
(1)
, QUC PHM
(1)
(1)
Viện Độ bền Nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt -Nga, 63 Nguyễn Văn Huyên, phường Nghĩa Đô,
thành phố Hà Nội.
*
Tác giả liên hệ: -Nguyễn Văn Thành.
-Địa chỉ: 63 Nguyễn Văn Huyên, phường Nghĩa Đô, thành phố Hà Nội.
-Điện thoại: 0981 404 787; Email: nguyenthanhtpu@gmail.com.
-Điểm ni bt:
Nồng độ tối ưu của dung dịch ức chế ăn mòn ĐB-2.1 để bảo v cho cả
kim loại màu (đồng M1) và kim loại đen (thép CT3) là 45 g/L.
nồng độ này, dung dịch c chế ăn mòn hiệu quả bảo vệ chống ăn
mòn đồng M1 và thép CT3 trong môi trường trung nh chứa NaCl 3,5%
lần lượt đạt 94,38% và 84,69%.
-Tóm tắt: Trong bài báo này chúng tôi trình bày các kết quả khảo t hiệu quả
bảo vệ thép CT3 và đồng M1 của dung dịch ức chế ăn mòn ĐB-2.1 bằng các phương
pháp: điện hóa, thử nghiệm nhiệt ẩm và thử nghiệm mù muối. Kết quả nghiên cứu đã
c định được nồng độ tối ưu của dung dịch ức chế ăn mòn là 45 g/L, khi đó hiệu quả
bảo vệ chống ăn mòn đồng M1 và thép CT3 của dung dịch này lần lượt đạt 94,38%
84,69%. Kết quả nghiên cứu góp phần ng cao chất lượng sản phẩm, ớng tới
ứng dụng rộng rãi trong bảo vệ chống ăn mòn cho các chi tiết, trang bị kỹ thuật chế
tạo từ đồng, thép và hợp kim của chúng.
- Tkhóa: ăn mòn kim loi, c chế ăn mòn, phương pháp điện hóa, phương
pháp tn hao khối lượng, axit béo, benzotriazol, cyclohexylamin, thép CT3, đng M1.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhằm đáp ứng yêu cu nâng cao chất lượng niêm ct, bo quản vũ khí trang b
kthuật (VKTBKT) trong Quân đội, Trung tâm Nhiệt đi Vit - Nga đã tiến hành
nghiên cu, thnghiệm đưa vào ng dng nhiu loi vt liệu, phương tin bo
qun tiên tiến của nước ngoài, trong đó có giấyc chế ăn mòn ĐB-2 dung dch c
chế ăn mòn ĐB-2.1 [1]. So vi bo qun bng du mtruyn thng, giấy ĐB-2
dung dch ĐB-2.1 nhiều ưu việt hơn hẳn đó là đơn gin hóa quy trình bo qun
niêm cất, tăng cường mức độ sn sàng chiến đu cho VKTBKT, gim thiu tối đa các
c nhân ăn mòn tác động lên bmt kim loi, công nghchếto vt liu quy trình
sdụng đơn giản, thân thiện môi trường, g thành sn phm hp lý.
Giyc chế ăn mòn ĐB-2 dung dch c chế ăn mòn ĐB-2.1 đưc nghiên cu
chếto da trên giyc chế ăn mòn УНИБ (ГОСТ 16295-2018) dung dch c chế
ăn mòn M1 (ГОСТ 9.014-78) ca Liên bang Nga [2,3]. Giấy ĐB-2 dung dịch ĐB-
2.1 cùng thành phn chtc chế ăn mòn gồm hn hp mui cyclohexylammoni
http://doi.org/
10.58334/
vrtc.jtst.n
40
.
95
Nghiên cu khoa hc công ngh
Tp c Khoa hc Công nghnhiệt đới, S40, 12 - 2025
186
stearat (CS), cyclohexylammoni laurat (CL) benzotriazol (BTA). Hn hp chtc
chế nói trên đưc tm lên giy nền để to thành giyc chế ăn n ĐB-2 hoc hòa
tan trong dung môi ethanol dng dung dịch đ thu đưc dung dch c chế ăn n
ĐB-2.1. Giấy ĐB-2 dung dịch ĐB-2.1 vt liuc chế ăn mòn đa năng dùng để
bo vchống ăn mòn cho các chi tiết kim loại như thép, gang, sắt, nhôm, đng, cadimi,
thiếc, crom, bc, niken, km hp kim ca nhng kim loi này [2]. Vì có chế bo
v ơng tự nhau, dung dch c chế ăn mòn ĐB-2.1 đưc la chọn đ đánh giá hiu qu
bo v thép CT3 và đng M1 ca chng loi vt liu này.
Về cơ chế hoạt động [4,5], dung dịch c chế ăn mòn ĐB-2.1 có khả năng tự bay
hơi khuếch tán trong không gian bao gói kín tại điều kiện nhiệt độ, áp suất thường.
Khi tiếp xúc với bề mặt kim loại, các phân tử ức chế ăn mòn được hòa tan trong màng
hơi nước tế vi tạo thành màng điện ly. Các hợp chất sau đó liên kết với bề mặt kim
loại thông qua cơ chế hấp phụ vật lý hoặc liên kết hoá học để tạo thành lớp màng bảo
vệ ổn định và làm chậm các quá trình ăn mòn điện hóa xảy ra trên bề mặt kim loại.
Một số kết qu thử nghiệm thực tế cho thấy dung dịch ĐB-2.1 phù hợp sử dụng
để bảo quản tạm thời hoặc niêm cất dài hạn VKTBKT quân sựkhông làm thay đổi
chất lượng của chúng [6,7]. Tuy nhiên, việc tối ưu hóa hàm lượng chất ức chế ăn mòn
bằng c tiêu chuẩn thử nghiệm khác nhau chưa được đề cập. Ngoài ra, hiệu quả bảo
vệ chống ăn mòn của những vật liệu này trong các môi trường thử nghiệm khác nhau
chưa được làm rõ. Trong i báo này chúng tôi trình bày các kết quả khảo t hiệu
quả bảo vệ thép CT3 và đồng M1 của dung dịch ức chế ăn mòn ĐB-2.1 bằng phương
pháp điện hóa, phương pháp thử nghiệm nhiệt ẩm thử nghiệm muối. Kết quả
thử nghiệm nhằm tối ưu hóa hàm lượng chất ức chế ăn mòn và đánh g hiệu quả bảo
vệ thép CT3 và đồng M1 của sản phẩm dung dịch ĐB-2.1 trong các môi trường khác
nhau. Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện chất ợng sản phẩm ng tới sử
dụng rộng rãi trong bảo quản niêm cất VKTBKT quân đội.
2. VT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vt liu
Thép CT3 (Liên bang Nga) theo tiêu chun GOST 380-2005; Đng M1 (Liên
bang Nga) theo tiêu chun GOST 859-2001; CS CL (Vit Nam) theo tiêu chun
TCVN/QS 1984:2024; BTA (Độ tinh khết 99%, Hãng Kanghua, Trung Quc), ethanol
(Độ tinh khiết 96%, Hãng TNJ, Trung Quc).
Chtc chế ăn mòn CS : CL : BTA trong dung dịch c chế ăn mòn ĐB-2.1
được trn theo tl19 : 19 : 8 vkhối lượng. Kho sát dung dch c chế ăn mòn ĐB-
2.1 các nồng độ 0; 15; 25; 35; 45; 55 g/L, các mu tạo thành được ký hiệu ĐB-2.1-
0; ĐB-2.1-15; ĐB-2.1-25; ĐB-2.1-35; ĐB-2.1-45; ĐB-2.1-55 tương ứng.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp điện hóa đo đường cong phân cc: Đo đưng cong phân cc
theo phương pháp thế động đưc thc hin trên thiết b điện hóa Autolab
PGSTAT302N (hãng Metronhm, Lan) vi h 3 điện cực: điện cực so sánh là điện
cc chuẩn Ag/AgCl trong KCl bão hòa; điện cc đối điện cực Pt; đin cc làm vic.
Nghiên cu khoa hc công ngh
Tp c Khoa hc Công nghnhiệt đới, S40, 12 - 2025
187
Khong quét thế-0,5 V đến 0,5 V. Tốc độ quét 1 mV/s. Các mu đin cc làm vic
được ngâm trong dung dch muối NaCl 3,5% trong 30 phút trước khi đo. Các phép đo
được thc hinnhiệt độ (25 ± 2)
o
C. Các kết qu đo đưc x trên phn mm
NOVA 2.1. Hiu qubo vchống ăn mòn được xác định theo mật độ dòng ăn mòn.
Chuẩn bị các mẫu điện cực làm việc: Điện cực làm việc các mẫu kim loại
hình vuông làm bằng thép CT3 đồng M1 kích thước cạnh 10 mm, dày 3mm.
Mẫu kim loại được hàn với dây dẫn bằng đồng vỏ bọc cách điện. Mẫu sau đó được
đúc vào nền nhựa epoxy hình tròn đường kính 21 mm (Hình 1). Bề mặt các điện cực
m việc được mài phẳng bằng giấy nhám thô P-800, sau đó giấy nhám mịn P-2000.
Sau đó mẫu được rửa sạch bằng ethanol 96% acetone, để khô bo quản trong
bình hút ẩm. Các mẫu điện cực được nhúng vào dung dịch ức chế ăn mòn ĐB-2.1 với
các nồng độ khác nhau 15; 25; 35; 45; 55 g/L. Đối với mỗi loại dung dịch ĐB-2.1
nhúng 03 mẫu điện cực làm việc. Thời gian nhúng mẫu điện cực vào dung dịch chất
ức chế 2 phút. Sau khi nhúng, mẫu được treo lên giá, để khô nhiệt độ phòng trong
thời gian 24 giờ trước khi thử nghiệm.
Hình 1.c điện cực làm việc bằng thép CT3 và đồng M1
Hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn (H) được tính theo công thức (1):
=
, 


, 
× 100 (1)
Trong đó: H là hiệu qubo vchống ăn mòn, %; i
0
,
corr
mật độ dòng ăn mòn
ca mẫu điện cc không chtc chế, (A/cm
2
); i
corr
mật độ dòng ăn mòn ca mu
điện cc chtc chế ăn mòn, (A/cm
2
).
Phương pháp đo tổng tr điện hóa: Đo tổng tr điện hóa được thc hin trên
cùng thiết b điện hóa Autolab PGSTAT302N như đo đường cong phân cc. Các mu
điện cc làm việc (Hình 1) đưc ngâm dung dch muối NaCl 3,5% trong 30 phút trưc
khi đo. Các phép đo được thc hin điều kin nhiệt độ (25 ± 2)
o
C. Thnghim tng
tr được thc hintn squét 0,1 - 100.000 Hz, biên đ 10 mV. Các kết qu đo
được x trên phn mm NOVA 2.1. Hiu qubo vchống ăn mòn được xác định
theo đin trca hmạch tương đương;
Hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn (H) được tính theo công thức (2):
=
, 


, 
× 100 (2)
Trong đó: H là hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn, %; Z
0
,
corr
tổng trở mẫu điện
cực có chất c chế ăn mòn, .cm
2
; Z
corr
thế điện trở của mẫu điện cực không có
chất ức chế ăn mòn, Ω.cm
2
.
Nghiên cu khoa hc công ngh
Tp c Khoa hc Công nghnhiệt đới, S40, 12 - 2025
Phương pháp thử nghim mui: Tiến hành thnghim muối đưc tiến
nh trên thiết btthnghim mui WEISS CS450 (hãng WEISS Đức). Th
nghim sdng dung dch muối NaCl hàm ng 3,5%. Không gian đặt mu cabung
phun mù mui phải được gi nhiệt độ 35°C [8]. Lượng sương muối đưc phun sao
cho cmi 80 cm
2
din ch tiết din hng nm ngang có th thu được 1,0 mL đến 2,0
mL dung dch trong 1 h. Kết thúc thi gian thnghim mẫu được ly ra khi tmù
mui, tiến hành loi bsn phẩm ăn mòn theo tiêu chun GOST 9.907-2007 cân
c định khối lượng mu.
Phương pháp thử nghim nhitm trong bình kín với hơi ẩm ngưng tụ:
Thnghim nhitẩm đưc tiến hành trên thiết btthnghim nhitm Clime-Event
C/1000/40/3 (hãng Vostchotechnik Đức). Các bình thy tinh cha mu th
nghiệm được đặt trong tnhitm. Thnghiệm được tiến hành trong 25 chu ktrong
tthnghim nhitm. Mi chu kthnghim gồm 2 giai đoạn theo GOST 9.054-
75 [9]: Giai đoạn 1: Đ m 95-100%; Nhiệt độ 40
o
C trong 7 giờ; Giai đoạn 2: Độ m
95-100%, Nhiệt đ 20-25
o
C trong 17 gi. Kết thúc thi gian thnghim mẫu được
ly ra khi tnhitm nh thy tinh, tiến hành loi bsn phẩm ăn mòn theo tiêu
chun GOST 9.907-2007 và cân xác định khối lượng mu.
Chun bmu kim loại để thnghim mui và thnghim nhitm: Mu
kim loại hình vuông được làm tthép CT-3 đồng M1, có kích thưc cnh 50 mm,
chiu dày t 1,5 mm đến 3,0 mm (Hình 2-a). Các mẫu đưc khoan mt lnh chính
gia mép cạnh đường kính 2 mm để treo mu. Dùng dp s đánh số các mu kim loi
thnghim. Các mu kim loại đưc làm sch bmt bng giy nhám thô P-240, sau
đó giấy nhám mn P-800. Mu kim loại sau đó được ra sch bằng acetone, để khô
được bo qun trong bình hút ẩm trước khi tiến hành thnghim. Cân các mu kim
loi thnghim, với đ chính xác đến 0,0001 g. Nhúng các mu kim loại đã đưc
chun bvào dung dch c chế ăn mòn ĐB-2.1 với hàm ng chtc chế ăn mòn 15;
25; 35; 45; 55 g/L. Đi vi mi loi dung dịch ĐB-2.1 nhúng 03 mu kim loi. Các
mẫu sau khi nhúng được treo lên giá, để khô nhiệt độ phòng trong thi gian 24 gi
trước khi thnghim.
a b
Hình 2. Mu kim loi thnghim mui nhitm (a) và bình thy tinh
np cài kín (b) trong thnghim nhitm
Nghiên cu khoa hc công ngh
Tp c Khoa hc Công nghnhiệt đới, S40, 12 - 2025
189
Chuẩn bị các bình thủy tinh trong thử nghiệm nhiệt ẩm: Chuẩn bị bình thủy tinh
nắp i kín khí, đã được rửa sạch và sấy khô, dung tích 1500 mL (Hình 2-b). Rót
50 ml nước cất vào đáy mỗi bình thủy tinh. Sử dụng các sợi dây nhựa để treo các mẫu
kim loại đã nhúng dung dịch ức chế ăn mòn ĐB-2.1 với hàm lượng kho sát 15; 25;
35; 45; 55 g/L. Mỗi bình thủy tinh chỉ treo 01 mẫu thử nghiệm. mỗi nồng độ thử
nghiệm chuẩn bị 03 bình thủy tinh. Mẫu kim loại được treo ở giữa miệng bình sao cho
mẫu không chạm với thành bình. Mép dưới các mẫu thử được treo ch mặt nước
trong đáy bình một khoảng 5 cm. Đóng kín nắp bình thủy tinh.
Hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn thử nghiệm muối thử nghiệm nhiệt ẩm
được xác định theo tổn hao khối lượng của mẫu thử trước và sau khi thử nghiệm.
Tốc độ ăn mòn các mẫu kim loại được tính theo công thức (3):
=

×
(3)
Trong đó: K, tốc độ ăn mòn kim loại, g/(m
2
.h); m
0
khối lượng kim loại trước
thnghim, g; m khối lượng kim loi sau thnghim, g; S din tích mu kim
loại dùng để thnghim, m
2
; t thi gian thnghim, h.
Hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn (H) được tính theo công thức (4):
=

× 100 (4)
Trong đó: H là hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn, %; K
0
tốc độ ăn mòn mẫu kim
loi không cht c chế, g/(m
2
.h); K là tc đ ăn mòn mu kim loi có chất c chế, g/(m
2
.h).
3. KT QU
Hình 3. Đường tafel của đồng M1 (a) và thép CT3 (b) trong dung dịch NaCl 3,5 %
khi có và không có mặt chất ức chế