電化學(xué)測(cè)試方法在材料耐腐蝕實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的非常廣泛
2019-12-06 15:25 ?瀏覽：次
電化學(xué)測(cè)量方法經(jīng)過近50年的發(fā)展，根據(jù)應(yīng)用的信號(hào)分類，可分為直流測(cè)試和交流測(cè)試，系統(tǒng)狀態(tài)分類可分為穩(wěn)態(tài)測(cè)試和瞬態(tài)測(cè)試。直流測(cè)試包括動(dòng)態(tài)電位極化曲線、線性極化法、循環(huán)極化法、循環(huán)伏安法、恒流/恒電位法等，交流測(cè)試包括阻抗測(cè)試和電容測(cè)試。穩(wěn)態(tài)測(cè)試方法通常包括動(dòng)態(tài)電位極化曲線、線性極化、循環(huán)極化、循環(huán)伏安法和電化學(xué)阻抗譜，而瞬態(tài)測(cè)試包括恒流/恒電位法、電流階躍/勢(shì)能ST。EP法和電化學(xué)噪聲法。在許多電化學(xué)測(cè)試方法中，動(dòng)電位極化法和循環(huán)極化法是最基本和最常用的方法。
根據(jù)材料的腐蝕電化學(xué)行為，可以將材料分為兩大類：活性溶解材料和鈍性材料。對(duì)于不同種類的材料，在評(píng)價(jià)其耐蝕性能時(shí)要采用不同的標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于活性溶解行為的材料（鎂合金、碳鋼、低合金鋼等）來說，僅僅采用腐蝕電位（Ecorr）的高低來評(píng)價(jià)材料的腐蝕性能是不對(duì)的。這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)來源于僅僅關(guān)注了材料腐蝕的熱力學(xué)趨勢(shì)，而忽略了材料的腐蝕動(dòng)力學(xué)特征。在評(píng)價(jià)活性溶解材料的耐蝕能力時(shí)，首要的參數(shù)是腐蝕電流（icorr），腐蝕電流越小，材料的耐蝕性能越好，這是因?yàn)楦g電流是由材料的溶解所造成的。AZ91E和MEZ兩種鎂合金的極化曲線如圖7所示，從圖中可以看出：盡管MEZ合金的腐蝕電位遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于AZ91E合金，但是考慮到MEZ合金的腐蝕電流要明顯小于AZ91E合金，所以MEZ合金的耐蝕性能應(yīng)當(dāng)高于AZ91E合金，這一點(diǎn)從鹽霧腐蝕失重和金相觀察結(jié)果中都得到了證實(shí)。
只要當(dāng)兩種材料的腐蝕電流大體相同時(shí)，腐蝕電位才是一個(gè)需要考慮的參數(shù)，腐蝕電位越高，材料的耐蝕性能越好。舉一個(gè)例子可以有助于更好的理解這句話，圖8：當(dāng)電位為a時(shí)，純鎂處在腐蝕電位，純鎂發(fā)生腐蝕；而AZ91D鎂合金則處在陰極狀態(tài)，沒有發(fā)生腐蝕。當(dāng)電位為b時(shí)，純鎂處在陽(yáng)極電位而發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕；與之對(duì)比，AZ91D鎂合金則還處在陰極狀態(tài)，沒有發(fā)生腐蝕。當(dāng)電位為c時(shí)，純鎂和AZ91D鎂合金都處在陽(yáng)極電位下，但是AZ91D鎂合金的陽(yáng)極電流則明顯小于純鎂，此時(shí)AZ91D的腐蝕速度低于純鎂。從上述的三種典型的情況來看，AZ91D合金在各個(gè)電位下其溶解電流都小于純鎂，所以可以判斷AZ91D合金的耐蝕能力優(yōu)于純鎂。
根據(jù)以上討論，活性溶蝕材料的耐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可歸納為：腐蝕電流的大小、腐蝕電流越小，材料的耐蝕性越好，腐蝕電流越高。租金越高，腐蝕電位越高，材料的耐蝕性越好。對(duì)于鈍化材料（鋁合金、鈦合金、不銹鋼、鎳合金、鋯合金），在評(píng)價(jià)該材料的耐腐蝕性時(shí)，應(yīng)評(píng)估材料鈍化區(qū)的性能，而不是比較腐蝕電流和腐蝕電位。材料的這是因?yàn)椴牧峡梢员烩g化，所以在工程應(yīng)用過程中，人們都會(huì)將這些材料做鈍化處理后才使用。
總結(jié)：如何評(píng)價(jià)鈍性材料的耐蝕性能有著三個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)： ? 擊破電位越高，材料的耐蝕性能越好； ? 維鈍電流越小，材料的耐蝕性能越好； ? 保護(hù)電位越高，材料的耐蝕性能越好；
根據(jù)材料的腐蝕電化學(xué)行為，可以將材料分為兩大類：活性溶解材料和鈍性材料。對(duì)于不同種類的材料，在評(píng)價(jià)其耐蝕性能時(shí)要采用不同的標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于活性溶解行為的材料（鎂合金、碳鋼、低合金鋼等）來說，僅僅采用腐蝕電位（Ecorr）的高低來評(píng)價(jià)材料的腐蝕性能是不對(duì)的。這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)來源于僅僅關(guān)注了材料腐蝕的熱力學(xué)趨勢(shì)，而忽略了材料的腐蝕動(dòng)力學(xué)特征。在評(píng)價(jià)活性溶解材料的耐蝕能力時(shí)，首要的參數(shù)是腐蝕電流（icorr），腐蝕電流越小，材料的耐蝕性能越好，這是因?yàn)楦g電流是由材料的溶解所造成的。AZ91E和MEZ兩種鎂合金的極化曲線如圖7所示，從圖中可以看出：盡管MEZ合金的腐蝕電位遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于AZ91E合金，但是考慮到MEZ合金的腐蝕電流要明顯小于AZ91E合金，所以MEZ合金的耐蝕性能應(yīng)當(dāng)高于AZ91E合金，這一點(diǎn)從鹽霧腐蝕失重和金相觀察結(jié)果中都得到了證實(shí)。
只要當(dāng)兩種材料的腐蝕電流大體相同時(shí)，腐蝕電位才是一個(gè)需要考慮的參數(shù)，腐蝕電位越高，材料的耐蝕性能越好。舉一個(gè)例子可以有助于更好的理解這句話，圖8：當(dāng)電位為a時(shí)，純鎂處在腐蝕電位，純鎂發(fā)生腐蝕；而AZ91D鎂合金則處在陰極狀態(tài)，沒有發(fā)生腐蝕。當(dāng)電位為b時(shí)，純鎂處在陽(yáng)極電位而發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕；與之對(duì)比，AZ91D鎂合金則還處在陰極狀態(tài)，沒有發(fā)生腐蝕。當(dāng)電位為c時(shí)，純鎂和AZ91D鎂合金都處在陽(yáng)極電位下，但是AZ91D鎂合金的陽(yáng)極電流則明顯小于純鎂，此時(shí)AZ91D的腐蝕速度低于純鎂。從上述的三種典型的情況來看，AZ91D合金在各個(gè)電位下其溶解電流都小于純鎂，所以可以判斷AZ91D合金的耐蝕能力優(yōu)于純鎂。
根據(jù)以上討論，活性溶蝕材料的耐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可歸納為：腐蝕電流的大小、腐蝕電流越小，材料的耐蝕性越好，腐蝕電流越高。租金越高，腐蝕電位越高，材料的耐蝕性越好。對(duì)于鈍化材料（鋁合金、鈦合金、不銹鋼、鎳合金、鋯合金），在評(píng)價(jià)該材料的耐腐蝕性時(shí)，應(yīng)評(píng)估材料鈍化區(qū)的性能，而不是比較腐蝕電流和腐蝕電位。材料的這是因?yàn)椴牧峡梢员烩g化，所以在工程應(yīng)用過程中，人們都會(huì)將這些材料做鈍化處理后才使用。
總結(jié)：如何評(píng)價(jià)鈍性材料的耐蝕性能有著三個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)： ? 擊破電位越高，材料的耐蝕性能越好； ? 維鈍電流越小，材料的耐蝕性能越好； ? 保護(hù)電位越高，材料的耐蝕性能越好；