第12楼2005/12/28
原则上是可以直接用tafel来求得腐蚀电流,来评价膜层的耐腐蚀性能.只是tafel极化曲线(强极化区测试)是属于强极化测量,时间较长,对系统的表面状态改变较大,一般测量精度较差.
以我的理解,先用tafel曲线获得tafel常数ba和bc值,然后根据你的体系腐蚀机理,用不同的公式求出B.然后再测量极化电阻Rp.最后用Icorr=B/Rp求出腐蚀速度.其实这和dingdang606你说的基本一样,呵呵.
因为对于同一个系统B值是没多大变化的,所以只要求一次而已:),这样腐蚀电流就很快就能测出.我想,所谓的极化阻力(极化电阻)测量是快速的腐蚀电流测量方法就在于此吧.
第15楼2005/12/29
谢谢zrldeng兄的补充,有些地方我表述的不是很清楚。极化阻抗测量中电位补偿是一定要有的,否则误差太大。但是我以为该方法测试腐蚀速率还是比较慢的,因为还需要一些换算。另外在腐蚀电位处取切线的做法窃以为不可取,因为LPR本就是近似方法,在10mV的范围内已经很接近线性,即使线性不好,也要尽量在靠近腐蚀电位处的线性区间内进行线性平均,否则就偏离了该方法的理论基础。
EIS技术中的电子转移电阻我以为就是腐蚀电阻,而目前很多人也是这样用EIS方法测试的,至少在不锈钢的测试上,已有一些数据表明两者的测量值在统计角度是一致的。但是EIS的难点在于其机理解释的多样性,以及数据拟合的复杂性。对于腐蚀体系,zrldeng兄的担心是不必要的,可以说绝大多数的体系拥有足够大的电子转移反应时间常数,并且其特征频率也和扩散区间相差较远,不会互相干扰。
对于楼主的要求,我以为不必太执著于腐蚀速率的获得,如果仅为比较耐腐蚀能力,那么获得极化电阻值已经足够了。况且,根据LPR技术的原理来看,B值的影响是很小的,完全不必担心。
第16楼2005/12/29
fox910622兄,至于极化阻力测量,你说得不错,是需要一些换算,但这些都是仪器或者计算机的事情,对于一定的体系,只要测出Rp,Icorr的计算是很容易的和快捷的。此外,在腐蚀电位处取切线的做法实际上是不会这样做的,我上面提出来只是说明测量的时候应该要考虑到体系的线性区问题。关于线性计划测量,其原理已经不单单是由Stern 方程推导了(其适用条件之一是Ecorr应偏离局部阴、阳极反应的平衡电位,但大家都知道这个条件很苛刻),Mansfeld和Oldham等在70年代就不同的条件对方程作了修正。最终的通式可以写成Icorr=B/Rp。 所以不能简单的认为在10mV的范围内已经很接近线性,当然,有些体系会在更大的范围内保持线性。此外,曹楚南也提出一种很实用的微分极化测量方法,虽然原理不一样,但相通之处还是有的。
至于腐蚀电阻,这个名词,我很少见过,认为是电子转移电阻Rt或者极化电阻Rp都无所谓,只是电子转移电阻和极化电阻是有一点区别的。关于这一点,可参考曹楚南的《电化学阻抗谱导论》。对于电子转移电阻对应的时间常数是否能在EIS上分辨,Allen J. Bard,Larry R. Faulkner 以及CHRISTOPHER M. A. BRETT 和曹楚南 的几本著作中均有论述。此外,本人以及别人确实做过没有测出电子转移电阻的EIS谱图。当然,关于在腐蚀体系,是否一定没有这个情况出现,也许fox910622兄你说得对。总之,如果所测量的EIS谱图很简单话,用于腐蚀研究是不错的选择,再者EIS用于机理研究,自从Sluter用于电化学研究以来应该是比较好的方法。
关于搂主,fox910622兄确实说得不错,只测Rp就可以。
最后,很高兴能在这和fox910622兄进行讨论,也很佩服fox910622兄的电化学测量理论功底,希望我们能进一步交流。来论坛的最大好处是能互相交流,学到东西,改正原来的认识不足。
第17楼2006/03/12
方法太多了!(1)线性极化法,优点是简单,缺点是重现性极差,特别对于你这种双层膜体系(磷化膜和底材),估计误差很大;(2)Tafel,也很简单,选择合适的线性区域求算出E和I,以及阳极与阴极的斜率,然后根据公式计算即可;优点是较为准确,而且数据真实可靠性好;缺点同上,特别扩散为控制步骤,如果阳极斜率与阴极斜率相差比较大时,那结果就是糊弄人的,糊弄专家一般够呛;(3)EIS,目前比较流行的方法,优点当然是大大的,缺点也很明显,等效电路图的拟合,尤其对于多个体系的处理就有足够的困难。当然,结果比较可靠,最好找个行家指导,否则仍然很郁闷;(4)电化学噪声,最新的方法,数据最为可靠,目前我研究认为:采用同电极的体系,zra模式,尽可能减小溶液电阻,Rn基本上和Rp一致;具体研究,多多努力了!