功能化离子液体结构与其腐蚀性能的构效关系研究

离子液体的腐蚀问题是离子液体基础研究及工业化应用过程中存在的关键共性问题，尤其是离子液体在高性能润滑剂的应用方面，其对基体材料的腐蚀已经成为制约离子液体润滑剂工业化应用的主要障碍。本课题选择成本低，润滑性能好的咪唑氟硼酸盐类离子液体，并以轴承专用钢E52100钢为基体材料，对系列功能化离子液体的腐蚀性能进行研究。拟采用传统的失重、表面分析等方法与先进的微区扫描电化学显微技术相结合，研究E52100钢在功能化离子液体中的腐蚀行为和规律，测试材料腐蚀过程中腐蚀电化学及微区腐蚀电化学信息，分析腐蚀产物成分，探讨E52100钢在咪唑氟硼酸盐类离子液体中的腐蚀机理，促进离子液体润滑剂的工业应用进程。在此基础上，重点开展功能化离子液体结构与其腐蚀性能的构效关系研究，建立初步的构效关系模型，使研究结果可推广用于不同种类离子液体腐蚀性能的判断，为了解评估不同种类离子液体的腐蚀性能提供有效的方法。

离子液体对材料的腐蚀问题是制约其作为高性能润滑剂工业化应用的主要障碍，本课题采用失重、电化学以及表面分析方法对轴承专用钢E52100钢在咪唑类离子液体中的腐蚀行为和影响因素进行了研究，考察了离子液体阴阳离子结构对其腐蚀行为的影响。在本项目的资助下，取得了以下研究成果：.(1)设计研制了适用于不同条件下腐蚀电化学测试的电解池和E52100钢电极。.(2)研究了E52100钢在咪唑类离子液体中的腐蚀行为，考察了水分、温度以及空气对其腐蚀行为的影响，初步探讨了腐蚀产物成分和腐蚀机理。结果表明水分的存在、温度升高和空气的存在都会加速E52100钢在离子液体中的腐蚀，水分对腐蚀行为的影响最为显著，不但可以加速样品钢的腐蚀，还直接影响腐蚀产物的成分和结晶形态。.(3)比较研究了不同咪唑四氟硼酸盐类离子液体对E52100钢的腐蚀行为规律，发现咪唑阳离子上的取代基团对腐蚀产物无显著影响，但对腐蚀速度有影响，随着碳链的增长，E52100钢在其中的腐蚀速度降低，苄基取代的离子液体中具有最低的腐蚀速度，取代基团对腐蚀速度的影响可能与立体位阻有关。.(4)比较研究了相同阳离子，不同阴离子的离子液体对E52100钢的腐蚀行为规律，发现阴离子结构不同，会影响样品钢在离子液体中的腐蚀速度，腐蚀产物成分和腐蚀机理。.(5)发表学术期刊论文7篇，其中SCI/EI收录4篇，申请专利2项。