腐蝕電化學穩態測量方法的比較

韓文荃

摘 要：本文利用電化學測試儀對A3鋼在硫酸溶液中腐蝕過程的電化學特征和動力學參數進行研究。

關鍵詞：A3鋼；腐蝕；方法；分析

中圖分類號：TG265 文獻標識碼：A

1 前言

線性極化法根據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中的穩態陰、陽極極化曲線，作φ～lgi圖確定強極化區內陽極和陰極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測量穩態極化曲線，運用Corr View數據擬合中的Tafel法對所測極化曲線進行非線性曲線擬合，并對所測極化曲線腐蝕電位附近的線性區進行線性擬合來近似計算極化電阻Rp。

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

2 結果與討論

2.1 三種測量的數據及處理

采用動電位掃描測量極化曲線，分析得出Tafel直線法測量動力學參數見表2。

數據分析得出電流掃描法的所測得的動力學參數見表3。

通過動電位掃描法利用所測極化曲線進行非線性曲線，如圖1所示，數據分析得出弱極化法測量的動力學參數見表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重的影響。

2.2 對三種穩態測量方法的討論分析

線性極化法對腐蝕體系的干擾小、測量時間短、重現性好。且對腐蝕的變化響應快，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必須采用控制電位法，對于活化極化控制的腐蝕體系的強極化測量時采用控制電流法時控制信號的微小偏差對響應信號的影響較小。主要缺點是對腐蝕體系極化強、電極電勢偏離自腐蝕電勢較遠，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、真實表面積和周圍介質的顯著變化；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，用外推法作圖時對測得的icorr帶來誤差。

弱極化區的測試，對金屬腐蝕的動力學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更接近腐蝕金屬電極的實際腐蝕情況。

3 結論

（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際情況。

（4）對于不同的腐蝕體系和腐蝕情況，應該參考資料和經驗確定合適的研究實驗方法。掌握電化學原理發展起來的電化學測試技術的原理及應用領域的進步，將有助于對腐性與防護技術的深入研究和開發。

參考文獻

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