東華分析——線性極化法介紹

更新時間：2022-07-25

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基本定義

線型極化法（Linear Polarization Resistance，LPR）也叫極化電阻值法，身為近十多年來法測的生銹高強度app*泛的具體方式中之一，該具體方式的理論上根本可追溯性到至1935年Wagner和Traud的操作，但他倆的調查成效當下從未引發的調查者的關注度。知道19510年，該具體方式被Stern和Geary重推出來，并app于的生銹高強度的側量，甚為存在更快的和便捷的側量的優勢，該具體方式開始頻頻得出豐富的app，舉例阻垢劑的調查、環鏡的生銹、的海水中氣液分離器管的的生銹、調味品加工還有環鏡中的的生銹的^[1]。

根據腐蝕電化學理論^[2]，在腐蝕電位(約±10mV)附近測得電位值和電流值，并且其電位和電流的對數呈近似于線性的關系。由Stern與Geary推導出著名的Stern-Geary公式測量腐蝕速度，具體如下：

其中，i_corr是腐蝕電流密度，R_p是極化電阻，即極化曲線在E_corr處的斜率，B是常數，它是由腐蝕過程中的陽極和陰極反應的Tafel斜率(b_a和b_c)的大小所決定的。對于大多數系統而言，常數B的范圍在13mV~52mV，例如，對于鋼筋的腐蝕體系，當鋼筋處于活化狀態時，常數B=26mV，而當鋼筋處于鈍化狀態時，B=52mV。線性極化法在現場無損檢測中應用的很好，同時可測出腐蝕的瞬時速度。

Stern和Geary在推導線性極化方程時作了兩點假設^[3]：

① 包括生(sheng)銹標準體(ti)系的負極(ji)表(biao)現(xian)遲鈍和(he)陽極(ji)表(biao)現(xian)遲鈍均(jun)受活性極(ji)化控制，濃(nong)差極(ji)化和(he)阻值極(ji)化均(jun)可忽略(lve)掉；

②  被腐蝕電勢(shi)于負極發生發生反應和陽(yang)極發生發生反應的穩定電勢(shi)都差(cha)別甚遠。

公(gong)試(shi)(1)構成了一下(xia)兩者級(ji)限具體(ti)情況。

① 對于陽極反應受活化極化控制，而陰極反應受濃差極化控制的腐蝕體系，陰極極化曲線的Tafel斜率b_c→∞，而公式（1）化簡為：

② 在陰離子反響(xiang)產甲烷(wan)受產甲烷(wan)極(ji)(ji)化把握，陽極(ji)(ji)反響(xiang)受鈍(dun)化感覺把握的侵蝕管理(li)體制(zhi)，所以(yi)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化斜(xie)率(lv)的Tafel斜(xie)率(lv)ba→∞，則公試（1）成(cheng)：

線性極化法也存在一定的局限性：

1）APP的范圍有限制，可以APP于鈦電極質中發(fa)現電化工侵蝕的情況下(xia)；

2）當電極表面除于非活化狀態時，例如覆蓋致密的氧化膜時，極化電阻的測量會出現較大偏差，且測量中附加的氧化還原反應等都可能會影響測量的精確性。^[4]

DH7000系列電化學工作站激勵信號及關鍵參數

2.1 激勵信號

圖1 線性極化法的激勵信號

2.2 關鍵參數

DH7000產品電(dian)(dian)(dian)物(wu)理(li)檢查是(shi)否任務站實(shi)現規則化(hua)極化(hua)法測試后要(yao)(yao)要(yao)(yao)安裝的數據常見(jian)其(qi)中主要(yao)(yao)包(bao)括(kuo)原來電(dian)(dian)(dian)勢(shi)差、終極電(dian)(dian)(dian)勢(shi)差、階躍層面(mian)、階躍時光等，實(shi)驗(yan)室(shi)設備標簽其(qi)中主要(yao)(yao)包(bao)括(kuo)電(dian)(dian)(dian)流大小區(qu)域、電(dian)(dian)(dian)流電(dian)(dian)(dian)壓(ya)區(qu)域、E濾(lv)波(bo)器(qi)、I濾(lv)波(bo)器(qi)、IR補上等與(yu)其(qi)他一些(xie)電(dian)(dian)(dian)物(wu)理(li)檢查是(shi)否形式有些(xie)相似(si)。

起(qi)初電勢（V）：電勢掃(sao)一掃(sao)開始點，檢測(ce)儀器可設立超范(fan)圍(wei)-10V~10V，供選定相對而(er)言于“Ref"并且“OC"，普(pu)通選定“OC"。

后面電勢差（V）：電勢差閱(yue)讀暫停點，器材可安裝比率-10V~10V，自選取決(jue)于于“Ref"同時“OC"。一樣選用“OC"。

掃(sao)描器效(xiao)率：階躍相對(dui)高度/階躍的(de)時間。

完全點(dian)數：一下階躍爬取同(tong)一個點(dian)。

注意：在線性極化中，為了保證極化電流和電位之間的線性關系，應保證腐蝕電位小幅度變化，一般小于20mV。此外，還要求測量過程的掃描速率要小，常見掃描速率小于1mV/s, 以達到不會對金屬表面狀態造成破壞的同時，快速測定腐蝕過程極化電阻的目的。

測試體系

3.1 Q235鋼腐蝕體系

1）測(ce)驗(yan)方法裝(zhuang)修標(biao)準：以(yi)過剩(sheng)甘汞參比(bi)探針(zhen)片(pian)(pian)片(pian)(pian)（SCE）為參比(bi)參比(bi)探針(zhen)片(pian)(pian)片(pian)(pian)（RE），Pt絲為對(dui)參比(bi)探針(zhen)片(pian)(pian)片(pian)(pian)（CE），Q235鋼為作業參比(bi)探針(zhen)片(pian)(pian)片(pian)(pian)WE（WE-SE短(duan)接），在3.5wt% 的(de)NaCl溶劑中侵蝕與眾不(bu)同的(de)用時，確定LPR測(ce)驗(yan)方法。

2）總體激發(fa)走勢參數設置：原(yuan)來電(dian)極電(dian)位(wei)差(cha)：0.01V，終極電(dian)極電(dian)位(wei)差(cha)：0.01V，階躍位(wei)置：0.1mV，階躍的時間都為1s，匹配掃(sao)速為0.1 mV/s, 實驗室設備人物屬(shu)性(xing)為Auto。

3）測試軟件然而有以下幾點：

圖1 Q235鋼在3.5wt% NaCl溶液下腐蝕不同時間的LPR曲線

圖(tu)1為Q235鋼在3.5wt%NaCl飽和(he)溶(rong)液中耐(nai)的腐(fu)蝕(shi)各種不(bu)同周(zhou)(zhou)期下測得試的LPR然(ran)而(er)，曲線圖(tu)底(di)向上，耐(nai)的腐(fu)蝕(shi)周(zhou)(zhou)期對(dui)應(ying)為2h、5h、185h、161h和(he)31h。

3.2 鍍銀銅片腐蝕體系

1）考試管(guan)理體制：以飽和狀態(tai)甘(gan)汞參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)金屬(shu)參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)電(dian)(dian)極材(cai)(cai)料(liao)（SCE）為參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)金屬(shu)參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)電(dian)(dian)極材(cai)(cai)料(liao)（RE），Pt絲為對(dui)參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)金屬(shu)參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)電(dian)(dian)極材(cai)(cai)料(liao)（CE），區別具體條件(jian)下所(suo)準備的鍍銀T2紫銅片為工(gong)作中參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)金屬(shu)參(can)比(bi)(bi)(bi)(bi)電(dian)(dian)極材(cai)(cai)料(liao)WE（WE-SE短接），在3.5wt% 的NaCl硫酸銅溶液中金屬(shu)腐蝕一樣(yang)事件(jian)，來LPR考試。

2）幾乎激(ji)發預警數(shu)據：起初(chu)電勢：0.01V，不(bu)可能(neng)電勢：0.01V，階(jie)躍特別：0.1mV，階(jie)躍準確時間各為(wei)1s，相當于掃(sao)速為(wei)0.1mV/s, 分析儀器人物(wu)屬性為(wei)Auto。

3）測試測試然而以下幾點：

圖2 鍍銀T2紫銅片在3.5wt% NaCl水溶液下腐化不同于時間的LPR曲線方程

圖(tu)(tu)2為(wei)鍍銀液(ye)滴系在(zai)1.5ASD瞬時電流密度計算下(xia)，影響(xiang)攝(she)氏度表為(wei)20~60 ℃時，換取的(de)(de)(de)鍍銀鋁(lv)片在(zai)3.5wt% NaCl懸濁液(ye)中灼(zhuo)傷1 h被測得的(de)(de)(de)LPR的(de)(de)(de)身(shen)材弧(hu)度方(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)，綠黃藍(lan)三根的(de)(de)(de)身(shen)材弧(hu)度方(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)從(cong)打到下(xia)主(zhu)(zhu)要為(wei)40、30和20 ℃下(xia)換取的(de)(de)(de)鍍銀鋁(lv)片的(de)(de)(de)LPR測量(liang)英文的(de)(de)(de)身(shen)材弧(hu)度方(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)，玫黑(hei)色和淺環保的(de)(de)(de)兩條線(xian)的(de)(de)(de)身(shen)材弧(hu)度方(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)主(zhu)(zhu)要為(wei)50℃和60℃下(xia)換取的(de)(de)(de)鍍銀鋁(lv)片的(de)(de)(de)LPR測量(liang)英文的(de)(de)(de)身(shen)材弧(hu)度方(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)。對LPR測量(liang)英文數據源主(zhu)(zhu)要完成擬合曲(qu)線(xian)，有不同(tong)于攝(she)氏度表下(xia)化學合成的(de)(de)(de)鍍銀鋁(lv)片的(de)(de)(de)極化阻(zu)值Rp，其隨攝(she)氏度表的(de)(de)(de)變化未(wei)來趨(qu)勢(shi)如(ru)圖(tu)(tu)已知3圖(tu)(tu)甲(jia)中。

圖3 不同于溫濕度下提純的鍍銀金屬片在3.5wt% NaCl飽和溶液下的極化內阻值

由圖3可知，改變溫度制備的鍍銀銅片在3.5wt%NaCl溶液腐蝕體系下的極化內阻在20~50℃范圍內隨著溫度的升高而逐漸升高，當溫度從50℃繼續升高到60℃時，獲得的電鍍樣品，極化內阻有所降低。而極化電阻Rp與腐蝕速度成反比，即Rp越大，腐蝕速度越小^[5,6]，說明高溫下制備的鍍銀銅片相比于低溫下的鍍銀銅片抗腐蝕性越好。

總結

線型極化法是測得輕重廢金屬材質灼傷進程的經常用電無機藥劑學工藝其一，其測得輕重廢金屬材質灼傷進程的理論知識意義是Stern線型極化式子，該式子開始輕重廢金屬材質與他媒介再次發生電無機藥劑學更加均勻灼傷、鹽溶液電阻器缺少、灼傷輕重廢金屬材質電級上僅實施兩位電級生理反應且均為產甲烷極化掌控等很多約束狀態狀態下推證出去^[7,8] 。曲線極化法隨著再加擾動信息變弱對復合生態結垢動態舉例說明周學習環境材質影向小，多方面應用軟件于結垢現狀分析接連優酷云污染監測器、緩蝕阻垢劑選購，醫用不銹鋼涂料耐蝕性試驗、三級鋼瀝青水泥地面土結垢強度污染監測器等與眾不同場所。

參照文獻資料

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