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从塔菲尔测试曲线中您能获得什么样的信息?

时间:2019-05-19阅读:276

Q:  What information can you obtain from Tafel plots relating to corrosion measurement?

从塔菲尔测试曲线中您能获得什么样的信息?

A:   此技术可以帮助电化学技术人员测定腐蚀速率,钝化及点蚀敏感性等相关信息,利用1287A或1285A的动态扫描方法就可以得到Log(I) VS. E曲线,仪器可预先设定一系列的扫描限制。
根据已知的样品的性质设定扫描的初始电压,正常情况下它会在接近于开路电压(由仪器软件测得)的地方开始扫描,设置扫描限制条件为获得阳极或阴极信息。

限制条件决定了测试只允许进行到一个特定的电流密度为止,如果进一步测试将会导致实验失败(即,阳极开始发生点蚀或由于负压扫描过多导致阴极有氢析出。扫描速率的单位通常为mV/sec。
扫描速率过高时系统就很难在每个电位点上获得稳定的时间,同时会影响所测得的Icorr和Ecorr值更趋正向性。ASTM方法对于腐蚀测试中的扫描速率规定为0.1667 mV/sec (10 V/min)。

该技术可用来确定腐蚀电流,同时也可以用来计算腐蚀速率。在接近于开路电位+/-200mV的范围内进行扫描,在测试曲线上就会得到一个响应电流值等于零的点。

将塔菲尔曲线外推到零电流/电压会得到一个以Ecorr为横坐标Icorr为纵坐标的坐标图,icorr值可以通过塔菲尔常数(βa + βc)与极化电阻(Rp)计算得到,其中βa值是由阳极曲线的斜率推算得到而βc则对应于阴极曲线。
科用Rp值与 Stern-Geary 方程得到icorr值,继而计算出腐蚀速率,其单位为毫米每年。

Stern-Geary Equation 

Stearn Geary Equation
icorr值有可能通过Ecorr而得到,这个值与电极的反应速率常数直接相关。

icorr = 腐蚀电流 (A cm-2) 
EW = 样品的当量质量 (g) 
d = 样品密度 (g cm-3)

CorrWare软件可以自动进行塔菲尔曲线拟合,个人也可以将标记移动到曲线的合适位置上来计算Ecorr值和icorr值,如果材料的密度与表面积已知就可以计算腐蚀速率。在相同的物理/化学操作环境下测得的不同金属电极的曲线会提供相关通用腐蚀机理及腐蚀速率方面的信息。例如像塔菲尔曲线类的技术是无法提供诸如点蚀或缝隙腐蚀等腐蚀类型的信息的,尽管些信息可以很容易的通过测试电化学噪声(此技术是在静态时同步测量电流和电压值)获得。

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