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电化学噪声的分析方法

发布时间:2015-03-07 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:534

近10年来,电化学噪声(ECN)测试技术已逐渐成为腐蚀研究的重要手段之一,并开始应用于工业现场腐蚀监测。ECN是指腐蚀着的电极表面所出现的一种电位或电流随机自发波动的现象。对于钝性金属,ECN还与亚稳态点蚀的发生过程以及钝化2,3膜的破裂与修复密切相关。另外,通过数据处理,还能得到腐蚀速度与机理方面的信息。由于ECN测量方法简单,对仪器要求不高,再加上当前计算机在数据采集、信号处理与快速分析技术方面的巨大进步,已经引起了越来越多研究者的兴趣,他们对不锈钢、碳钢、铝合金、黄铜等的孔蚀、缝隙腐蚀、微生物腐蚀、涂层下腐蚀以及SCC过程中的ECN特征进行了大量的研究。

测试方法

ECN测试装置一般由两个同材质工作电极(WE1,WE2)及一个参比电极(RE)构成,其中WE2接地,WE1连接运放(OP)反相端,组成零阻电流计(ZRA)。RE连接运放的同相端,组成电压变换器(VTT),电流与电位信号经A/D转换后由计算机采集。12由于ECN信号较弱,所以一般采用高输入阻抗(>10Ω)和极低漂移(<10pA/周)的仪用运算放大器OP(如INA系列)进行信号放大,并且A/D转换器的精度最好为16~18bit。不过由于ECN变化频率较低,一般在100Hz以下,所以对采样速率要求不高。

ChenJF用一根细铂丝取代常规ECN测量系统中的WE1,建立了电化学发射谱(EES),由于Pt不会腐蚀,因此所有ECN均来自同一工作电极,可以避免因两个工作电极同时产生ECN时的相互干扰,简化了噪声谱的辨识。

ECN解析

与极化和电化学阻抗(EIS)等测试方法不同,ECN测试具有测量装置简单、对被测体系没有干扰,可以反映材料腐蚀真实状况的优点,比较困难的是图谱与数据分析,这也是目前实验与理论研究最多的内容。

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