大量的溶解性物质,而磷酸根、
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硅酸根、碳酸根以及碳酸氢根和硫酸氢根离子在加热条件下与溶液中的钙、镁和铁等阳离子生成水垢,堵塞管道,降低传热效率,而氯离子或硫酸根离子达到一定的浓度时,会严重加剧冷却系统的腐蚀。因此冷却液必须使用蒸馏水或去离子水。
乙二醇由于具有优异的降低冰点的效果,乙二醇能够与水以任意比互溶,在一定浓度范围内大大降低水的冰点,体积分数在560时冰点最低达到480℃。同时具有沸点高(乙二醇水溶液的沸点在体积分数为580时为1100℃,100时为1978℃。)、黏度适中、毒性低的特点,在冷却液中普遍使用。汽车发动机及军用航空冷却液(65号冷却液)的主要成分均为水和乙二醇。
缓蚀剂是冷却液中最主要的添加剂,主要作用是防止冷却系统金属管路腐蚀穿孔,以免造成冷却液渗漏或流失。
22冷却液的缓蚀剂
乙二醇在高温热负荷运转条件下会氧化,冷却系统充气及使用大量的铜和铜合金元件均会促进乙二醇氧化生成以甲酸为主具有侵蚀作用的混合酸。这种溶液比没加冷却液的自来水更加具有腐蚀性,试验数据表明,冷却系统在加入乙二醇后,很多金属的腐蚀速度比只用水时高。因此,在确定了冷却液的基础液成分后,缓蚀剂将在很大程度上决定冷却液的性能。
缓蚀剂是冷却液中最主要的添加剂,主要作用是防止冷却系统金属管路腐蚀穿孔,以免造成冷却液渗漏或流失。它以适当的浓度和形式存在于环境中时,可以减缓或防止腐蚀的产生。缓蚀剂的保护作用具有严格的选择性、与腐蚀介质的性质、温度、流动状态、材料的种类和性质以及缓蚀剂本身的种类和剂量都有很大的关系。所以对某种介质和金属具有良好保护作用的缓蚀剂,对另一种介质或金属就不一定具有同样的效果,在某种条件下保护效果很好,而在别的条件下保护效果就可能很差,有可能加速腐蚀。
硅酸盐是铝和铝合金的特效缓蚀剂,对钢铁和其他有色金属也有一定的保护作用,但硅酸盐在使用过程中存在一个主要问题是,硅酸盐经过一定时间的储存和使用后稳定性变差,容易形成凝胶状物质析出。美国和英国的军用飞机冷却液规范中采用三乙醇胺、磷酸盐等缓蚀剂配方。
3冷却液对液冷产品腐蚀性分析
31腐蚀性分析
液冷系统主要由冷板、循环管路、泵、外部换热器四部分组成,所用的材料通常为铝合金及不锈钢等。在同种金属合金内部不用种元素之间、不同金属之间的接触电位不同,在冷却液组成的电解液中会产生原电池腐蚀。某型飞机供液管路上曾发现焊r