金属动电位极化测量实验在线视频

今天我们主要介绍一下

常用的金属腐蚀测试方法

重量法 盐雾腐蚀法和电化学腐蚀法

重量法是根据腐蚀前后

金属试件重量的变化

来测定金属的腐蚀速率的一种方法

重量法又可分为失重法和增重法两种

当金属表面上的腐蚀产物

相对容易去除干净

而且不会因为清除腐蚀产物

而损坏金属本体的时候

常用失重法

当腐蚀产物牢固地附着在试件表面时

则采用增重法

试验方法

是将待测金属做成一定形状和大小的试件

放在特定的腐蚀环境中

这里所说的腐蚀环境

包括一定的温度 压力 介质浓度等

经过一定时间后

取出试件并测量其重量和尺寸的变化

从而确定其腐蚀速率

这种方法可以用来

评定材料耐腐蚀性能

评选缓蚀剂

改变工艺条件时检查防腐效果等

但是重量法也有其局限性

主要体现在

第一实验的前提

是假定金属发生了均匀腐蚀

而不考虑腐蚀的不均匀性

第二在不影响金属本体的前提下

腐蚀产物很难被完全祛除

因此 容易产生实验误差

这个是一种重量法的补充测量方法

实验装置如图所示

用于镁合金发生析氢反应的时候

腐蚀过程比较激烈

也可以通过收集反应释放出来的氢气

并且测量其体积的方法

来衡量金属腐蚀的速率

第二种实验方法是盐雾腐蚀法

盐雾腐蚀试验

是一种利用盐雾实验设备

所创造的人工模拟盐雾环境条件

来考核产品或金属耐腐蚀性能的环境实验

将一定浓度的盐水雾化

然后喷在一个密闭的恒温箱内

通过观察被测样品在箱内

放置一段时间后的变化

来反应被测样品的抗腐蚀性

或者评价涂层对金属基体的保护程度

这个就是一种常见的盐雾腐蚀箱

进行试验时

可以根据具体情况或者相关的国家标准

控制所选电解液的成分 PH值 比重

试验进行的温度 相对湿度和持续时间

这是国家标准中四种盐雾腐蚀方法的对比

主要是通过根据

对测试温度以及电解质PH值的不同选择

对盐雾腐蚀方法进行的分类

每种方法都有其各自适用的范围

进行烟雾腐蚀试验之后

需要对其结果进行评价

对盐雾腐蚀结果的评定方法常有以下四种

评级评定法

腐蚀物出现评定法

称重评定法和腐蚀数据统计分析法

评级判定法

是把腐蚀面积与总面积之比的百分数

按一定的方法化分成为几个级别

以某一个级别作为合格判定依据

它适合对平板样品进行评价

腐蚀物出现评定法是一种定性的判定方法

以盐雾腐蚀试验后

产品是否产生腐蚀现象来对样品进行判定

一般产品标准中大多采用此方法

这张图列出了

一些电镀件的腐蚀物腐蚀特征

以及试样出现的腐蚀物的图片

称重判定法是根据

腐蚀试验前后样品的重量变化

来判定样品的腐蚀质量

它特别适用于

对某种金属耐腐蚀质量进行考核

腐蚀数据统计分析法

是一种设计腐蚀试验

分析腐蚀数据

确定腐蚀置信度的方法

主要用于分析统计腐蚀情况

而不用于某一具体产品的质量判定

第三种方法是电化学腐蚀法

分为稳态测试法和暂态测试法

今天我们主要进行稳态测试中的

开路电位和动电位扫描两种实验

我们以304不锈钢

在0.6mol每升的

盐酸溶液中的腐蚀行为为例

利用电化学工作站测试其开路电位

和动电位极化曲线

这是本次实验所需要的实验材料及设备

这是待测样品304不锈钢

这是电化学工作站主机

这是电极电缆线

这是参比电极

这是电解池

首先将待测样品表面进行预处理

使用砂纸对样品表面进行打磨抛光

这个是打磨抛光之后的样品

将预处理后的样品放在电解池上

然后将螺栓拧紧

请注意这里务必要将螺栓扭紧

否则实验过程中电解液将从电解池中流出

确认装好样品后

将配置好的电解液通过漏斗

注入到电解池中

将参比电极插入到电解池中

开始进行连线

将电极电缆线

红色的夹子夹在辅助电极

接在电解池辅助电极的端口

将黄色的参比电极与参比电极端相连

将绿色的工作电极与试样相连

连接完成后

打开电脑桌面上的电化学测试图标

选择测试方法

稳态极化里面的动电位扫描

创建新的文件名称

例如304 HCI

设置初试点位和终止点位

这两个参数的设置和实验材料有关

一般是根据实验的材料和溶液的类型

有经验值可供选择

在实验工程中根据实际情况可以进行修改

这次我们设定的初试点位是 -0.5V

终止点位1.2V

扫描速率0.5

然后点击电解池设置

弹出电极与电解池的参数设置对话框

选择参比类型为银氯化银饱和氯化钾

电极面积为样品实际与溶液接触的面积

在这里我们设为1平方厘米

其它的参数设定按照实际情况进行设定

然后点击确定

回到动电位扫描的对话框

点击确定 开始试验

出现点位对数电流的坐标图

在坐标图中

实时出现的是测量的曲线

然后在上面工具栏中

可以实时显示电压和电流的数值

这是四种不同的金属

20钢 304不锈钢

316L不锈钢和2205双相钢

在浓度为0.6mol每升的

HCI溶液中的极化曲线

从图1可以看出

首先20钢在HCI溶液中的曲线

存在两个区域

既阴极区和阳极区

其腐蚀是活化极化控制的腐蚀体系

在极化曲线图上

由阴极区和阳极区的

塔费尔直线段外延相交

由其焦点的坐标值可得出

20钢在HCI溶液中的腐蚀电流密度

约为0.012安每平方厘米

腐蚀电位约为 -0.429V

图2位304不锈钢在HCI溶液中的

动电位极化曲线

在阳极区出现明显的活化峰

表明在自腐蚀状态下

由活化极化控制的

随着电位的升高

出现了钝化特征

及点蚀电流密度的急剧增加区域

因此 其自腐蚀电流密度和腐蚀电位

也是根据活化去塔费尔直线段

外延相交的焦点计算

其腐蚀密度降低为

2.6乘以10的 -4次方安每平方厘米

腐蚀电位约为 -0.397V

其钝化电位为 -0.2V

维钝区间较窄

点蚀电位约为0.05V

图3是316L不锈钢

在HCI溶液中的动电位极化曲线

与304不锈钢的极化曲线相比

活化腐蚀峰明显减弱

腐蚀电位增加

腐蚀电流密度降低至

约为1乘以10的 -5次方安每平方厘米

随着电位的增加出现了明显的

稳态钝化区 同时点蚀电位明显增加

图4是2205双相钢

在HCI溶液中的动电位极化的曲线

由动电位极化曲线图可以看出

阳极区未见活化腐蚀特征

表明自腐蚀状态下为钝化状态

此时的电流腐蚀密度为维钝电流密度

约为1.2乘以10的-5次方安每平方厘米

腐蚀电位为钝化区曲线

与阴极区塔费尔直线段焦点

腐蚀电位为-0.16V

维钝区间明显边宽

击破电位由316L不锈钢的0.45V

提高到了1.0V

上述结果对比可以发现

不同材料在同一溶液中的腐蚀行为

有较大的区别

与304不锈钢在0.6mol每升HCI溶液

中的极化曲线相比

中的极化曲线相比

在质量百分比为3.25的

NaCI溶液中的极化曲线有三个明显特征

第一 没有明显的活化腐蚀峰

为钝化特征

其自腐蚀电位增加至0.02Ｖ

电流密度降低至

８乘以10的-7次方安每平方厘米

第二 其钝化区域明显变窄

第三 点蚀电位明显增加至0.56V