腐蝕電化學(xué)穩(wěn)態(tài)測量方法的比較

韓文荃

摘 要：本文利用電化學(xué)測試儀對A3鋼在硫酸溶液中腐蝕過程的電化學(xué)特征和動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：A3鋼；腐蝕；方法；分析

中圖分類號：TG265 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 前言

線性極化法根據(jù)Stern-Geary方程式，活化極化控制腐蝕體系，線性極化電阻Rp與腐蝕速度成反比，即Rp越大，腐蝕速度越小。

采用電位掃描法測量金屬在腐蝕介質(zhì)中的穩(wěn)態(tài)陰、陽極極化曲線，作φ～lgi圖確定強(qiáng)極化區(qū)內(nèi)陽極和陰極Tafel直線的電位范圍，分別對陽極和陰極Tafel直線進(jìn)行線性擬合，確定擬合直線的斜率。

動電位掃描法在弱極化區(qū)測量穩(wěn)態(tài)極化曲線，運(yùn)用Corr View數(shù)據(jù)擬合中的Tafel法對所測極化曲線進(jìn)行非線性曲線擬合，并對所測極化曲線腐蝕電位附近的線性區(qū)進(jìn)行線性擬合來近似計(jì)算極化電阻Rp。

用上述方法研究A3鋼在0.5mol/L稀硫酸中的腐蝕動力學(xué)參數(shù)，為A3鋼在酸性介質(zhì)中的應(yīng)用提供了理論參考。

2 結(jié)果與討論

2.1 三種測量的數(shù)據(jù)及處理

采用動電位掃描測量極化曲線，分析得出Tafel直線法測量動力學(xué)參數(shù)見表2。

數(shù)據(jù)分析得出電流掃描法的所測得的動力學(xué)參數(shù)見表3。

通過動電位掃描法利用所測極化曲線進(jìn)行非線性曲線，如圖1所示，數(shù)據(jù)分析得出弱極化法測量的動力學(xué)參數(shù)見表4。

幾種測量方法中的腐蝕電位相差不多。說明，不同的方法對腐蝕電位的測量不會造成嚴(yán)重的影響。

2.2 對三種穩(wěn)態(tài)測量方法的討論分析

線性極化法對腐蝕體系的干擾小、測量時(shí)間短、重現(xiàn)性好。且對腐蝕的變化響應(yīng)快，能夠獲得瞬間腐蝕速率。但線性極化電阻法本身不能判別緩蝕劑對陰、陽極過程的抑制程度。此外，該法只適用于均勻腐蝕，不能提供局部腐蝕的信息。

測量金屬的極化曲線可以采用控制電位法或控制電流法，在測量金屬的陽極鈍化曲線時(shí)必須采用控制電位法，對于活化極化控制的腐蝕體系的強(qiáng)極化測量時(shí)采用控制電流法時(shí)控制信號的微小偏差對響應(yīng)信號的影響較小。主要缺點(diǎn)是對腐蝕體系極化強(qiáng)、電極電勢偏離自腐蝕電勢較遠(yuǎn)，對腐蝕體系的干擾太大；由于極化到Tafel直線所需的電流較大，易引起電極表面的狀態(tài)、真實(shí)表面積和周圍介質(zhì)的顯著變化；在大電流作用下，可能使Tafel直線變短，也可能使本來彎曲的極化曲線部分變直，用外推法作圖時(shí)對測得的icorr帶來誤差。

弱極化區(qū)的測試，對金屬腐蝕的動力學(xué)方程式未作任何近似處理，利用此方法測得的腐蝕速度的準(zhǔn)確度較高極化電位范圍也較為適中，因此理論上此法的腐蝕速度應(yīng)更接近腐蝕金屬電極的實(shí)際腐蝕情況。

3 結(jié)論

（1）線性極化法快速靈敏，適用于均勻腐蝕。

（2）Tafel直線法簡單方便，但對擬合要求較高。

（3）弱極化法接近腐蝕的實(shí)際情況。

（4）對于不同的腐蝕體系和腐蝕情況，應(yīng)該參考資料和經(jīng)驗(yàn)確定合適的研究實(shí)驗(yàn)方法。掌握電化學(xué)原理發(fā)展起來的電化學(xué)測試技術(shù)的原理及應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)步，將有助于對腐性與防護(hù)技術(shù)的深入研究和開發(fā)。

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