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2023-06-24
阳极极化曲线测定方法详解
【摘要】：测定阳极极化曲线的目的在于判断应用阳极保护的可能性和确定阳极保护的三个主要参数。测定金属的阳极极化曲线时，可按以下步骤进行：1）先测定金属在给定介质中的自然腐蚀电位，这一电位表示金属在活化状态时的表面特性。2）用暂态法测绘出金属的阳极极化曲线，扫描速度为1V/h。3）用稳态测量法，在工作电位范围内测绘出阳极极化曲线。图4-11所示的是430不锈钢在0.5mol/L硫酸溶液中的阳极极化曲线，并由此得到阳极保护的三个主要参数。
由于每种需要保护的金属及其所处的环境不相同，所以应用阳极保护时，必须对每一个具体的场合进行专门的电化学研究，即测定阳极极化曲线。
测定阳极极化曲线的目的在于判断应用阳极保护的可能性和确定阳极保护的三个主要参数。根据致钝电流密度可以大致估计出直流电源的输出容量；根据维钝电流密度可以大致估计阳极保护的保护效果和耗电量及维持费用；根据钝化区电位范围可以初步选择控制电位的方式和参比电极。
在实验室中测定阳极极化曲线的装置由恒电位仪、三电极电解池、电流及电位测量仪器组成，如图4-10所示。
图4-10 恒电位测定阳极极化曲线的装置
W—工作电极 C—辅助电极 R—参比电极
恒电位仪作为直流电源，它能将试样的电极电位恒定在一个给定的数值上，所以在测定极化曲线时，就可按要求的速度改变电位，同时记录相应的电流值，这种方法称为恒电位法。恒电位法测定极化曲线一般有两种方式，即暂态法和稳态法。暂态法是指连续改变金属的电极电位，依靠自动记录仪把电位和所对应的电流连续地绘制在记录纸上。稳态法又称逐点测量法，是指逐点手动改变金属的电位，然后在该电位值上停留一定时间，如5min使所对应的电流值稳定。这样逐点测量和记录，最后将各点连接起来绘成一条曲线。
金属试样的面积一般为1～10cm2，对试样需要先进行机械加工，磨光至一定程度，再镶嵌在塑料中消除边缘效应。经过清洗并除油后即可备用，必要时还可将金属先进行阴极活化。
测定金属的阳极极化曲线时，可按以下步骤进行：
1）先测定金属在给定介质中的自然腐蚀电位，这一电位表示金属在活化状态时的表面特性。
2）用暂态法测绘出金属的阳极极化曲线，扫描速度为1V/h。根据测得的曲线，确定出稳定钝化区的电位范围。
3）用稳态测量法，在工作电位范围内测绘出阳极极化曲线。测量时逐点改变电位，并在每一给定电位下保持一定时间，使对应的电流值稳定。在得到的极化曲线上，确定致钝电流密度im和维钝电流密度ip。
图4-11所示的是430不锈钢在0.5mol/L硫酸溶液中的阳极极化曲线，并由此得到阳极保护的三个主要参数。
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