腐蚀电化学稳态测量方法的比较

韩文荃

摘 要：本文利用电化学测试仪对A3钢在硫酸溶液中腐蚀过程的电化学特征和动力学参数进行研究。

关键词：A3钢；腐蚀；方法；分析

中图分类号：TG265 文献标识码：A

1 前言

线性极化法根据Stern-Geary方程式，活化极化控制腐蚀体系，线性极化电阻Rp与腐蚀速度成反比，即Rp越大，腐蚀速度越小。

采用电位扫描法测量金属在腐蚀介质中的稳态阴、阳极极化曲线，作φ～lgi图确定强极化区内阳极和阴极Tafel直线的电位范围，分别对阳极和阴极Tafel直线进行线性拟合，确定拟合直线的斜率。

动电位扫描法在弱极化区测量稳态极化曲线，运用Corr View数据拟合中的Tafel法对所测极化曲线进行非线性曲线拟合，并对所测极化曲线腐蚀电位附近的线性区进行线性拟合来近似计算极化电阻Rp。

用上述方法研究A3钢在0.5mol/L稀硫酸中的腐蚀动力学参数，为A3钢在酸性介质中的应用提供了理论参考。

2 结果与讨论

2.1 三种测量的数据及处理

采用动电位扫描测量极化曲线，分析得出Tafel直线法测量动力学参数见表2。

数据分析得出电流扫描法的所测得的动力学参数见表3。

通过动电位扫描法利用所测极化曲线进行非线性曲线，如图1所示，数据分析得出弱极化法测量的动力学参数见表4。

几种测量方法中的腐蚀电位相差不多。说明，不同的方法对腐蚀电位的测量不会造成严重的影响。

2.2 对三种稳态测量方法的讨论分析

线性极化法对腐蚀体系的干扰小、测量时间短、重现性好。且对腐蚀的变化响应快，能够获得瞬间腐蚀速率。但线性极化电阻法本身不能判别缓蚀剂对阴、阳极过程的抑制程度。此外，该法只适用于均匀腐蚀，不能提供局部腐蚀的信息。

测量金属的极化曲线可以采用控制电位法或控制电流法，在测量金属的阳极钝化曲线时必须采用控制电位法，对于活化极化控制的腐蚀体系的强极化测量时采用控制电流法时控制信号的微小偏差对响应信号的影响较小。主要缺点是对腐蚀体系极化强、电极电势偏离自腐蚀电势较远，对腐蚀体系的干扰太大；由于极化到Tafel直线所需的电流较大，易引起电极表面的状态、真实表面积和周围介质的显著变化；在大电流作用下，可能使Tafel直线变短，也可能使本来弯曲的极化曲线部分变直，用外推法作图时对测得的icorr带来误差。

弱极化区的测试，对金属腐蚀的动力学方程式未作任何近似处理，利用此方法测得的腐蚀速度的准确度较高极化电位范围也较为适中，因此理论上此法的腐蚀速度应更接近腐蚀金属电极的实际腐蚀情况。

3 结论

（1）线性极化法快速灵敏，适用于均匀腐蚀。

（2）Tafel直线法简单方便，但对拟合要求较高。

（3）弱极化法接近腐蚀的实际情况。

（4）对于不同的腐蚀体系和腐蚀情况，应该参考资料和经验确定合适的研究实验方法。掌握电化学原理发展起来的电化学测试技术的原理及应用领域的进步，将有助于对腐性与防护技术的深入研究和开发。

参考文献

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