東華分析——拆分式LPR介紹

同線性極化法一致的是，拆分式LPR也可通過分析極化電阻，應用于腐蝕速率的測量。極化電阻是指腐蝕金屬電極的極化曲線在電位為腐蝕電位EK處的斜率。但在實際測量中，通常選擇一個微小的極化范圍?E，并假定在這一極化范圍內極化曲線的線段可以作為直線來處理，因而利用這一極化范圍內極化曲線 的割線來代替極化值為零時的切線^[1]。

在現實情況(kuang)用途中(zhong)，經(jing)常約束極化(hua)區間為|?E|≤10mV。

分拆式(shi)LPR的激烈衛星(xing)信(xin)號(hao)

轉換式(shi)LPR在實地現場(chang)無損格式(shi)探測(ce)(ce)中技(ji)術操(cao)作的(de)(de)(de)(de)特(te)別好(hao)，與此(ci)(ci)此(ci)(ci)外(wai)可(ke)測(ce)(ce)出結垢(gou)的(de)(de)(de)(de)瞬時(shi)訪問(wen)速度。與此(ci)(ci)此(ci)(ci)外(wai)，該手(shou)段也(ye)會(hui)(hui)有(you)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)停留性：1)不(bu)(bu)適用區域不(bu)(bu)多(duo)，最多(duo)只能技(ji)術操(cao)作于電解(jie)法(fa)質中展現分析(xi)化(hua)(hua)學式(shi)結垢(gou)的(de)(de)(de)(de)場(chang)所；2)當探針表面能除于非堿化(hua)(hua)方式(shi)時(shi)，比如說(shuo)蓋住非均(jun)質的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)鈍(dun)化(hua)(hua)膜時(shi)，極(ji)化(hua)(hua)電容的(de)(de)(de)(de)衡量會(hui)(hui)展現很大的(de)(de)(de)(de)在線在線測(ce)(ce)量誤差，且(qie)衡量中扣除的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)鈍(dun)化(hua)(hua)呈(cheng)現不(bu)(bu)起作用等都也(ye)許會(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)影響衡量的(de)(de)(de)(de)明確性。

K. B. Oldham和F. Mansfeld認為，將腐蝕電位附近一定范圍內的極化曲線作為直線來處理，即所謂線性化處理，在一般情況下是不合理的^[2,3]。因為他們證明，除非腐蝕過程的陰極反應和陽極反應的塔菲爾斜率相同，否則極化曲線的拐點并不落在處?E=0。此外他們還提出，通常采用的取|?E|=10mV作為線性化范圍的辦法是不合適的。許多情況下，當?E達到10mV時，極化曲線已經明顯偏離線性范圍。另一些研究人員則認為應當根據進行線性化處理以后所引起的誤差大小而不是單純根據幾何學上的理由來判斷線性化處理是否合理。在規定容許的誤差范圍，隨著極化曲線幾何形狀的不同，容許線性化處理的極化范圍可以差別很大。在塔菲爾斜率比較小，特別是在極化曲線的陽極分支和陰極分支很不對稱的情況下，在規定的誤差范圍(±5%)條件下容許線性化的范圍可以遠小于通常采取的10mV。曹楚南^[4]通過對三種線性極化電阻的理論誤差進行數學分析，證明雙方向線性極化電阻(即拆分式LPR)的理論誤差最小，但在通常的測量條件下仍遠大于5%。

2.2 關鍵參數

DH7000系列電化學工作站進行拆分式LPR測試時需要設置的參數主要包括最大陽極電位、最大陰極電位、穩定時間、階躍高度、階躍時間等，儀器屬性包括電流范圍、電壓范圍、E濾波器、I濾波器、IR補償等與其它電化學方法類似。

上限陽極電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位(V):分析儀(yi)器可設(she)為比(bi)率-10V~10V，可選裝對比(bi)于“Ref"和“OC"，尋常使(shi)用“OC"。

較大 陽極電極電位(V):機器(qi)設(she)備可如(ru)何設(she)置依據-10V~10V，要選(xuan)相我們對于“Ref"與“OC"。一半抉(jue)擇“OC"。

檢(jian)測傳送速(su)度：階躍高寬比/階躍時。

都點數：一(yi)回階躍采集器一(yi)兩個(ge)點，為都測試點數。

穩定性期(qi)限(xian)：期(qi)限(xian)無限(xian)小制。

注意：在拆分式LPR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^[5]。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。

1)測試體系：以飽和甘汞電極(SCE)為參比電極(RE)，Pt絲為對電極(CE)，Au電極為工作電極WE(WE-SE短接)，在0.5M H₂SO₄溶液中不同的掃描速率下，進行拆分式LPR測試。

2)大多(duo)激(ji)烈無線信號主要(yao)參數：極(ji)(ji)大負極(ji)(ji)電(dian)阻:-0.3V vs.OC，終極(ji)(ji)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)勢:1.2V vs.OC，階(jie)躍(yue)長度:10、5、2.5、1.25mV，階(jie)躍(yue)時不同為0.5s，相(xiang)匹配的掃(sao)速(su)為20、10、5、2.5mV/s, 實驗儀器暴擊傷害均為Auto。試驗英文(wen)(wen)前需開展(zhan)短(duan)路(lu)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)勢試驗英文(wen)(wen)。

3)測試圖片結果(guo)顯示下面的(de)：

與眾不同(tong)掃(sao)速下Au參比電(dian)極的拆(chai)成(cheng)式LPR斜(xie)率

首(shou)選(xuan)金金屬(shu)電(dian)級切分式LPR各種(zhong)測(ce)量時，需要看(kan)近(jin)年來掃(sao)速的(de)多，金金屬(shu)電(dian)級的(de)特(te)征描述氧化反應(ying)(ying)峰感應(ying)(ying)電(dian)流值漸次變大。申請(qing)這(zhe)類卡種(zhong)曲線提額(e)各種(zhong)測(ce)量包含(han)二個分，均已工作體系中(zhong)的(de)引路電(dian)極電(dian)位差(cha)為起訖(qi)點參(can)與測(ce)試，安(an)全穩(wen)固時間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔讓 一、部件(jian)測(ce)試尾(wei)聲后，工作體系中(zhong)漸次安(an)全穩(wen)固在(zai)引路電(dian)極電(dian)位差(cha)以(yi) 保障第二步部件(jian)的(de)起訖(qi)測(ce)試也在(zai)OCP處參(can)與。

3.2 黃銅+3.5%wt NaCl溶液

1)檢(jian)驗(yan)采集體(ti)系(xi)：以趨于穩定甘(gan)汞金屬(shu)工(gong)業(SCE)參(can)比金屬(shu)工(gong)業(RE)，Pt絲(si)為對金屬(shu)工(gong)業(CE)，純銅為任務金屬(shu)工(gong)業WE(WE-SE短接)，在3.5%wt NaCl鹽溶液中有所不同的掃描(miao)軟件(jian)波(bo)特率下，來(lai)切分式LPR檢(jian)驗(yan)。

2)總體(ti)激(ji)厲警報(bao)規(gui)格(ge)：較(jiao)大(da)負極(ji)交流(liu)電壓:-0.02V vs.OC，不可能電勢(shi):0.02V vs.OC，階(jie)躍非常:0.1mV，階(jie)躍時刻分別為(wei)(wei)1、2、4s，相(xiang)對應的掃(sao)速為(wei)(wei)0.1、0.05、0.025mV/s, 議器魔抗:感應電流(liu)示(shi)值為(wei)(wei)100μA，別均為(wei)(wei)Auto。自(zi)測儀前需做(zuo)出(chu)短路電勢(shi)自(zi)測儀。

3)自測(ce)結果顯示下(xia)面(mian)：

不相同掃速(su)下純銅的(de)分割(ge)式LPR弧度

這對于銹蝕模(mo)式，只確(que)(que)(que)定(ding)了斷路電(dian)極(ji)(ji)(ji)電(dian)位的±20mV對于掃(sao)描機空間，與此(ci)同時確(que)(que)(que)定(ding)極(ji)(ji)(ji)慢的掃(sao)速確(que)(que)(que)定(ding)。且應在(zai)銹蝕模(mo)式可(ke)達到增強時再確(que)(que)(que)定(ding)測(ce)試。實(shi)現的弧度(du)可(ke)擬(ni)合(he)曲線(xian)擁有極(ji)(ji)(ji)化熱(re)敏電(dian)阻(zu)器。極(ji)(ji)(ji)化熱(re)敏電(dian)阻(zu)器分為(wei)為(wei)：

0.1mV/s:R_p=2407.365Ω,

OCP=-292.4mV,

0.05mV/s:R_p=3134.943Ω,

OCP=-293.635mV,

0.025mV/s:R_p=3665.158Ω,

OCP=-293.643mV。

時間推移(yi)掃描軟(ruan)件速(su)率單(dan)位的減(jian)低，安(an)全體系的極化電容正漸(jian)漸(jian)增高。

純(chun)銅在掃速(su)為0.1mV/s時的(de)轉換(huan)式(shi)LPR與LPR的(de)比對(dui)

圖中給出的是黃銅在相同掃速時拆分式LPR與LPR的對比。但腐蝕體系的幾乎時刻在發生變化，且LPR的測試晚于拆分式LPR，二者測試結果存在些許差距。通過擬合分別得到二者的極化電阻為：拆分式LPR：R_p=2407.365Ω，OCP=-292.4mV，LPR：R_p=4532.053Ω，OCP=-300.975mV。由于拆分式LPR測試后持續腐蝕體系，故而LPR的極化電阻值更大。

3.3 Cr合金+3.5%wt NaCl溶液

1)公(gong)測(ce)指標體系：以(yi)過(guo)剩(sheng)甘汞參(can)比探(tan)針(zhen)(SCE)為參(can)比參(can)比探(tan)針(zhen)(RE)，Pt絲為對參(can)比探(tan)針(zhen)(CE)，Cr不(bu)銹鋼為運作參(can)比探(tan)針(zhen)WE(WE-SE短接)，在3.5%wt NaCl硫酸銅溶液中不(bu)同的的掃錨數率下，開(kai)始轉(zhuan)換式LPR公(gong)測(ce)。

2)幾乎激厲(li)表現技(ji)術參數：最大程度陰離子電(dian)壓：-0.02V vs.OC，從而電(dian)勢：0.02V vs.OC，階躍(yue)極度：0.1mV，階躍(yue)日(ri)期分(fen)(fen)別為(wei)1s，匹配掃速(su)為(wei)0.1mV/s, 檢(jian)(jian)測(ce)儀(yi)器攻擊(ji)力：電(dian)壓分(fen)(fen)度值(zhi)為(wei)10μA，其它的(de)均為(wei)Auto。檢(jian)(jian)測(ce)前需來(lai)串(chuan)入電(dian)勢檢(jian)(jian)測(ce)。

3)測試測試報告單下列：

Cr合金(jin)類(lei)在掃速為0.1mV/s時的分拆式LPR與LPR的比較

由圖，在體系穩定后，測試拆分式LPR。隨后立刻測試LPR，則得到的兩條曲線則差距不明顯，均可表征出腐蝕體系當前的腐蝕特征。擬合后得到的極化電阻分別為:拆分式LPR:R_p=117484Ω(OCP=-285.108mV),LPR:R_p=194155.8Ω(OCP=-284.773mV)。

3.4 鍍銀銅片+3.5%wt NaCl溶液

1)檢查(cha)(cha)組織體制：以呈(cheng)現飽(bao)和狀(zhuang)態(tai)甘汞參比(bi)(bi)探(tan)針(zhen)(zhen)片(pian)材(cai)料(liao)(liao)(SCE)為參比(bi)(bi)參比(bi)(bi)探(tan)針(zhen)(zhen)片(pian)材(cai)料(liao)(liao)(RE)，Pt絲(si)為對參比(bi)(bi)探(tan)針(zhen)(zhen)片(pian)材(cai)料(liao)(liao)(CE)，多(duo)種于(yu)直流電壓(ya)體積備制的(de)鍍銀鋁片(pian)為事(shi)業參比(bi)(bi)探(tan)針(zhen)(zhen)片(pian)材(cai)料(liao)(liao)WE(WE-SE短接)，在3.5%wt NaCl溶劑中多(duo)種于(yu)的(de)掃描儀傳送速度下，來進(jin)行分割式LPR檢查(cha)(cha)。

2)常(chang)規鼓(gu)勁(jing)網絡(luo)信號性(xing)能指標(biao)：更大金(jin)屬電極直流(liu)電壓(ya)：-0.02V vs.OC，不可(ke)能電勢(shi)：0.02V vs.OC，階躍間距：0.1mV，階躍用(yong)時相(xiang)應為1s，相(xiang)應掃速為0.1mV/s, 機(ji)器(qi)設備狀(zhuang)態：感應電流(liu)示值為10μA，任何(he)均為Auto。測評(ping)英文前需來進行斷(duan)路(lu)電勢(shi)-120s測評(ping)英文。

鍍銀(yin)金屬(shu)片的制取環節如下所(suo)示(shi)：差別在電(dian)流(liu)值溶解度為0.5ASD、1. 0ASD、1.5ASD、2.0ASD、2.5ASD下直流(liu)電(dian)源電(dian)堆積(CP)120s獲取鍍銀(yin)金屬(shu)片。在ZHL-02無氰(qing)鍍銀(yin)液采(cai)取。

3）測試圖片的結(jie)果有(you)以下幾點(dian)：

A) 電(dian)壓(ya)(ya)孔隙率為(wei)0.5ASD、1.0ASD、1.5ASD、2.0ASD、2.5ASD下制(zhi)取的(de)鍍(du)銀(yin)金(jin)屬片的(de)分(fen)割式LPR身材曲線(xian)；B) 電(dian)壓(ya)(ya)電(dian)壓(ya)(ya)高(gao)密度(du)單(dan)位為(wei)0.5ASD、1.5ASD、2.5ASD下分(fen)離(li)(li)純(chun)化(hua)的(de)鍍(du)銀(yin)鋁(lv)片的(de)LPR折線(xian)；C) D) E)相等電(dian)壓(ya)(ya)電(dian)壓(ya)(ya)高(gao)密度(du)單(dan)位分(fen)離(li)(li)純(chun)化(hua)的(de)鍍(du)銀(yin)鋁(lv)片的(de)分(fen)拆式LPR與LPR折線(xian)比對

在環境溫(wen)度不相同(tong)工作電流導熱系數(shu)(shu)下，用直流電源電沉積(ji)狀(zhuang)制法的鍍(du)銀(yin)T2紫(zi)銅片，快速(su)來參與拆成(cheng)式LPR考試(shi)。各(ge)分為(wei)對拆成(cheng)式LPR及LPR的數(shu)(shu)據資料來參與曲線擬(ni)合，贏得的極化內(nei)阻各(ge)分為(wei)為(wei)，

極化內阻R_p與被腐蝕車速反比，即R_p越大，氧化運行速度越小^[6,7]。分拆式LPR及LPR的但是聽到，交流電溶解度為1.5ASD時。R_p值最少，金屬腐化傳輸速率越大，最輕易被金屬腐化。

個人小結

分割式LPR可經過介紹極化熱敏電阻不適用核查合金建材腐化流速，非常適不適用只要不曾想引路電勢差與負極檢測的展開電勢差互相有巨大的空間發生改變的機制，有利于用分割式LPR。同平滑極化法不一，可能加帶擾動表現細小對合金建材物種多樣性腐化情況下舉例周工作環境導電介質不良影響小，分割式LPR可密切應不適用腐化情況重復再線檢測數據、脫硫劑并選擇，醫療儀器建材耐蝕性公測、螺紋鋼筋瀝青現澆混凝土土腐化傳送速度檢測數據等不同的的場所。

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