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極化曲線應(yīng)用舉例

更新時(shí)間:2020-12-25      點(diǎn)擊次數(shù):9563

1)極化曲線外延法測定金屬腐蝕速度  實(shí)驗(yàn)測定的極化曲線(實(shí)驗(yàn)極化曲線,也稱表觀極化曲線)是在對金屬試樣通以外加電流(或外加電位)進(jìn)行極化的條件下得到的。

在實(shí)驗(yàn)極化曲線上,陰極和陽極的極化曲線起點(diǎn)都是腐蝕電位Ecorr,如圖6.1-16所示。

 

6.1-16腐蝕金屬陽極和陰極極化曲線示意圖

   金屬腐蝕速度由電化學(xué)極化控制的腐蝕過程稱為活化極化控制的腐蝕過程。例如,金屬在不含氧及其它去極化劑的非氧化性酸溶液中腐蝕時(shí),如果金屬表面上不生成鈍化膜,則陽極溶解反應(yīng)與陰極氫離子還原反應(yīng)均由活化極化控制。對于活化極化控制的腐蝕體系,在極化曲線上的強(qiáng)極化區(qū)(例如,當(dāng)極化電位偏離腐蝕電位約50mV以后),極化電位與外加的電流密度服從簡單的對數(shù)關(guān)系,可用下式表示:

ηa =-balgicorr + balgia

ηc= -bclgicorr + bclgic

ηa  為陽極極化過電位,ηa  = E  - Ecorr

ηc  為陰極極化過電位,ηc  = Ecorr - E

 

η對lgi作圖,可得兩條直線。此直線稱為塔菲爾直線。babc為塔菲爾直線的斜率,又稱塔菲爾常數(shù)?;罨瘶O化控制的極化曲線上這一區(qū)段稱為塔菲爾區(qū)。這兩條塔菲爾直線延長線的交點(diǎn)處ia=ic,即金屬的(自)腐蝕電流密度icorr,與此點(diǎn)對應(yīng)的電位即是金屬的腐蝕電位Ecorr,如圖6.1-16所示。

2)陽極極化曲線評定耐蝕合金 許多耐蝕合金都是通過其在使用介質(zhì)中表面上能形成致密的保護(hù)膜來提高其耐蝕性。一旦腐蝕過程中金屬表面形成了難溶性的保護(hù)膜(大都是氧化膜),從而抑制了金屬的陽極溶解,這些合金鈍化的陽極極化曲線上會出現(xiàn)一穩(wěn)定的鈍化區(qū),在鈍化電位下,金屬腐蝕速度要下降幾個(gè)數(shù)量級。這類陽極極化曲線稱為鈍化極化控制的的極化曲線,如圖6.1-17(ASTNM G3-89)所示。

 

 

 

6.1-17鈍化金屬典型的陽極和陰極極化曲線示意圖

鈍化金屬的陽極極化曲線上有幾個(gè)特征參數(shù):

Epp一致鈍電位;

icc一臨界電流密度(與致鈍電位對應(yīng)的大電流密度,也稱為致鈍電流密度);

ip一鈍化電流密度(也稱為維鈍電流密度)。

    通常,致鈍電位愈負(fù),致鈍電流密度及維鈍電流密愈小,則該合金的耐蝕性愈好。因此,可通過比較不同臺金在同一介質(zhì)或同一合金在不同介質(zhì)中的陽極極化曲線及以上特征參數(shù)來評定耐蝕的優(yōu)劣。

    ASITM G5-94給出了測定430不銹鋼在0.5mol/LH2S04溶液中的恒電位和動電位陽極極化曲線的標(biāo)準(zhǔn)參考試驗(yàn)方法,可用來檢查測試者的試驗(yàn)技術(shù)和測試儀器是否符合要求;其附錄中還討論了與標(biāo)準(zhǔn)極化曲線產(chǎn)生偏差的可能原因,可供參考。

1)極化曲線外延法測定金屬腐蝕速度  實(shí)驗(yàn)測定的極化曲線(實(shí)驗(yàn)極化曲線,也稱表觀極化曲線)是在對金屬試樣通以外加電流(或外加電位)進(jìn)行極化的條件下得到的。

在實(shí)驗(yàn)極化曲線上,陰極和陽極的極化曲線起點(diǎn)都是腐蝕電位Ecorr,如圖6.1-16所示。

 

 

6.1-16腐蝕金屬陽極和陰極極化曲線示意圖

   金屬腐蝕速度由電化學(xué)極化控制的腐蝕過程稱為活化極化控制的腐蝕過程。例如,金屬在不含氧及其它去極化劑的非氧化性酸溶液中腐蝕時(shí),如果金屬表面上不生成鈍化膜,則陽極溶解反應(yīng)與陰極氫離子還原反應(yīng)均由活化極化控制。對于活化極化控制的腐蝕體系,在極化曲線上的強(qiáng)極化區(qū)(例如,當(dāng)極化電位偏離腐蝕電位約50mV以后),極化電位與外加的電流密度服從簡單的對數(shù)關(guān)系,可用下式表示:

ηa =-balgicorr + balgia

ηc= -bclgicorr + bclgic

ηa  為陽極極化過電位,ηa  = E  - Ecorr

ηc  為陰極極化過電位,ηc  = Ecorr - E

 

η對lgi作圖,可得兩條直線。此直線稱為塔菲爾直線。babc為塔菲爾直線的斜率,又稱塔菲爾常數(shù)?;罨瘶O化控制的極化曲線上這一區(qū)段稱為塔菲爾區(qū)。這兩條塔菲爾直線延長線的交點(diǎn)處ia=ic,即金屬的(自)腐蝕電流密度icorr,與此點(diǎn)對應(yīng)的電位即是金屬的腐蝕電位Ecorr,如圖6.1-16所示。

2)陽極極化曲線評定耐蝕合金 許多耐蝕合金都是通過其在使用介質(zhì)中表面上能形成致密的保護(hù)膜來提高其耐蝕性。一旦腐蝕過程中金屬表面形成了難溶性的保護(hù)膜(大都是氧化膜),從而抑制了金屬的陽極溶解,這些合金鈍化的陽極極化曲線上會出現(xiàn)一穩(wěn)定的鈍化區(qū),在鈍化電位下,金屬腐蝕速度要下降幾個(gè)數(shù)量級。這類陽極極化曲線稱為鈍化極化控制的的極化曲線,如圖6.1-17(ASTNM G3-89)所示。

 

 

 

6.1-17鈍化金屬典型的陽極和陰極極化曲線示意圖

鈍化金屬的陽極極化曲線上有幾個(gè)特征參數(shù):

Epp一致鈍電位;

icc一臨界電流密度(與致鈍電位對應(yīng)的大電流密度,也稱為致鈍電流密度);

ip一鈍化電流密度(也稱為維鈍電流密度)。

    通常,致鈍電位愈負(fù),致鈍電流密度及維鈍電流密愈小,則該合金的耐蝕性愈好。因此,可通過比較不同臺金在同一介質(zhì)或同一合金在不同介質(zhì)中的陽極極化曲線及以上特征參數(shù)來評定耐蝕的優(yōu)劣。

    ASITM G5-94給出了測定430不銹鋼在0.5mol/LH2S04溶液中的恒電位和動電位陽極極化曲線的標(biāo)準(zhǔn)參考試驗(yàn)方法,可用來檢查測試者的試驗(yàn)技術(shù)和測試儀器是否符合要求;其附錄中還討論了與標(biāo)準(zhǔn)極化曲線產(chǎn)生偏差的可能原因,可供參考。

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