恒电量瞬态扰动测量Tafel斜率及数据积分处理

提出了一个三参数积分法拟合恒电量强极化数据以测定Tafel斜率的新方法.实验证明,恒电量瞬态扰动测量碳钢在酸溶液中的腐蚀,获得的Tafel斜率与消除了溶液电阻影响的Tafel外推结果有很好的一致性,说明恒电量法有效地消除了溶液电阻对该体系测量结果的影响,并且通过电化学和失重实验验证表明,这种快速测量可以获得准确的腐蚀速率.这种新的恒电量强极化积分算法相对微分法的优势体现在算法简捷和用于数值计算的数据具有较高的信噪比,因此能够提高测量精度.     

铁在盐酸溶液中的腐蚀电化学之研究

本文提出了两个新方法用以测定腐蚀电极体系的电化学参数:(1)从单支物极化曲线测定的数据进行统计分析而得腐蚀电流I_corr,Tafel斜率b_a,b_c;(2)通过Laplace变换分析,得到了对电极施加方波动电流极化时相应的极化曲线方程式。     

虚拟恒电位仪的研制及其在腐蚀电化学测量中的应用

恒电位仪是腐蚀电化学测量最重要的基本设备.虚拟恒电位仪用图形程序软件取代复杂硬件来实现恒电位功能.它的结构和参数灵活,构建简单,能满足多方面腐蚀电化学测试方法的需求,虚拟恒电位仪的实现是发展虚拟腐蚀电化学仪器的重要步骤.本文采用LabVIEW 2010编程系统和比例-积分-微分(PID)控制技术,研制了虚拟恒电位仪,并组建了VEC11-A腐蚀电化学测试系统,该系统能满足不同阻抗体系的腐蚀电化学测试需求.其腐蚀电位、稳态极化曲线、线性极化曲线、循环伏安、动电位扫描、恒电位阶跃等常规腐蚀电化学测量结果与2263电化学测试系统相近,能够满足常规腐蚀电化学测试要求,具有很大的发展空间.     

V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡与导电塑料复合电极上的反应机理

应用循环伏安、极化曲线和交流阻抗等电化学方法研究了V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡复合电极上反应的速控步骤.结果表明,V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡电极上的反应属准可逆过程,且氧化过程包含有后置化学转化步骤;该过程Tafel斜率的实验值为0.124,而理论计算的,以电化学步骤作为控制步骤的Tafel斜率约0.12,两者吻合很好,表明该氧化过程受电化学步骤控制;以等效电路拟合不同极化电位下的交流阻抗,得出该电化学反应阻抗远大于其他阻抗,意味着电化学过程可能是电极反应的控制步骤,与实验得到的极化曲线分析结果相一致.     

经验模态分解对瞬态电化学响应的滤波处理

用经验模态分解(EMD)对恒电量瞬态响应信号进行滤波处理. 通过计算机仿真实验评估EMD的滤波效果. 为了提高EMD滤波的实用性和减少滤波过程的主观性, 仿真实验主要针对混迭了白噪声、高频噪声和市电干扰以及上述混合噪声的恒电量瞬态响应. 在此基础上, 阐述了EMD滤波对多个时间常数恒电量瞬态响应的重要性, 并利用电化学阻抗谱结果验证了EMD滤波后的恒电量频谱. 结果表明, 经过EMD滤波的恒电量频谱和EIS有很好的相关性. 恒电量瞬态响应的EMD滤波, 采用前两项内在模函数(IMF)和IMF4的50 Hz成分置零的固定模式, 可以获得满意的滤波结果.     

缓蚀剂对船用钢在潮湿大气中的防蚀研究

模拟 90 7A钢在海水的潮湿大气环境和表面覆有薄层缓蚀剂液膜状态下其腐蚀受抑制的情况 ,利用恒电量仪连接ACM控头 ,监测其腐蚀状态 ,结合电化学阻抗谱 (EIS)的测量 ,探讨 90 7A钢在薄层缓蚀剂液膜下的腐蚀受到抑制机理 .结果表明 :此时大气腐蚀反应已转变为阳极过程控制占优势 ,在浸润后期的EIS呈现出由腐蚀介质扩散和电化学放电混合控制特征 ,如果利用恒电量激励下的等效电路模型解析 ,则可以更清楚地获知薄层缓蚀剂液膜下金属表面膜层的信息     

铁电极上硫脲及衍生物的缓蚀作用研究

用极化曲线方法测定了硫酸溶液中硫脲及其衍生物的浓度变化对铁腐蚀电化学行为的影响，获得了腐蚀电位下缓蚀剂对阴极和阳极过程的作用系数，用ＥＨＭＯ方法对硫脲及其衍生物的结构参数进行了量化计算，分析表明，缓蚀剂对阴极和阳极过程作用系数的大小与这些参量有密切关系。     

Fe-Cr-Ni合金碱性SCC的电化学预测方法

应用动电位扫描研究了Fe_Cr_Ni合金 (80 0M)C形环在含硫代硫酸钠杂质的热浓碱溶液中的应力腐蚀破裂 (SCC)行为 .测量了 80 0M合金试片与C形环试样恒电位极化时的稳态溶解电流ist,据此绘制了简化模拟“稳态”恒电位极化曲线 ,并将该极化曲线的ist与低电位下的稳态钝化电流ip之比 (RPD=ist/ip)定义为极化溶解敏感指数 .发现 80 0M合金C形环发生碱性SCC的电位区 (E =- 30～ 4 0mV)处于慢扫阳极极化曲线的钝化区 ,并对应于快扫极化曲线的钝化_过钝化溶解转变区 ;在该敏感电位区 ,试片与C环形试样的ist位于简化的模拟稳态恒电位极化曲线的过钝化区 ,试片与C形环试样两者的极化溶解敏感指数值很接近 (分别为 2 .5 5～ 7.0 3和 2 .5 2～ 6 .0 0 ) .综合稳态溶解电流密度 ,极化溶解敏感指数等有关信息 ,提出了一种碱性SCC的电化学预测方法     

pH/Cl-复合探针技术对钢筋混凝土电化学除氯的原位检测

采用恒电流法电化学除氯处理受氯离子污染的钢筋混凝土试样,并用pH/Cl^-复合探针原位检测电化学除氯过程钢筋混凝土不同位置孔隙液的氯离子含量与pH值分布,同时用线性极化曲线和交流阻抗谱图等电化学技术考察钢筋的腐蚀性能,探讨电化学除氯过程的混凝土微环境和钢筋腐蚀速率. 研究结果表明：在电化学除氯过程,混凝土孔隙液的氯离子浓度逐降,而pH值在初期略有升高,随之其pH值略降;电化学除氯施加的阴极电流,使钢筋处于阴极极化状态而得到保护;除氯停止（即退极化）后钢筋的腐蚀电位明显正移,腐蚀电流降低,极化电阻升高,表明电化学除氯能改善钢筋的腐蚀环境,降低钢筋的腐蚀速率.     

评价混凝土中钢筋腐蚀的恒电量技术

本文综述了恒电量技术在混凝土中钢筋腐蚀上的应用研究 ,和其他化学技术相比较 ,可以认为恒电量技术具有测量速度快、反应灵敏、无损检测和近乎原位的腐蚀测量以及不受介质阻力影响等优点 .恒电量技术在研究钢筋的腐蚀中有着良好的应用前景 ,同时这种方法目前也还存在着有待解决的几个难点     

薄层缓蚀剂液膜对907A钢防蚀效果的电化学测量技术

本文研究饱和海水湿气环境中对 90 7A钢施加缓蚀剂的防蚀作用 ,利用恒电量技术等电化学方法对同材质的三电极大气腐蚀监测探头 (ACM )进行腐蚀测量 .结果表明 :利用电化学方法监测薄层缓蚀剂液膜的防蚀效果可以更清楚地获知缓蚀剂成膜的过程 ,并对薄层缓蚀剂液膜防蚀效果作出快速评价     

天然海水中聚吡咯膜的防微生物附着及防腐蚀性能

采用恒电流法在316 L不锈钢电极表面合成聚吡咯(PPy), 通过开路电位、 生物显微镜(BM)、 Tafel极化曲线及电化学交流阻抗(EIS)研究了聚吡咯防止微生物附着及防腐蚀特性. 研究表明, 沉积聚吡咯的316 L不锈钢电极浸泡在天然海水中(0~20 d), 开路电位基本保持不变, 表明电化学合成的聚吡咯膜有良好的防止微生物附着能力, 并通过生物显微镜进行了验证, 且在浸泡的过程中其腐蚀电流密度维持在10^-7 mA/cm², 表现出良好的防腐蚀特性; 浸泡50 d后, 其防腐蚀效率仍高达97.45%. 因此, 电化学合成的聚吡咯具有优异的防止微生物附着和防腐蚀特性.     

海生物附著对钢板管椿腐蚀之影响

为了解海生物对钢板管椿腐蚀之影响 ,将SS4 1金属试片浸渍于高雄港 #1 4码头水深 3m处及实验室人造海水中 .试验期间 ,以DC直流动电位极化曲线扫描与AC交流电阻抗分析现场量测各试片的瞬间腐蚀速率 .结果发现 :宏观地看 ,海生物在金属 (或锈层 )表面的附著可以减缓金属腐蚀 ,但从微观 (micro)的观点推论 ,海生物在金属表面的附著亦可以造成氧差或浓度差异电池 ,促成局部腐蚀 .此外 ,等效电路的模拟 ,有助于了解海生物附著对金属腐蚀的影响 ,即随浸渍时间的延长 ,金属表面因锈层增厚且趋于致密 ,以致锈层电阻增加 ;又因海生物种类不同 ,含水量不同 ,海生物电阻可能会有极大的差异     

Corrosion inhibition of 302 stainless steel with schiff base compounds

The effects of 2,2′-[bis-N(4-cholorobenzaldimin)]-1,1′-dithio (BCBD) and bis-(2-aminophenyl) disulphide (BAPD) on the corrosion behavior of 302 stainless steel in 0.5 M sulfuric acid solution as corrosive medium were investigated using weight loss and potentiostatic polarization techniques. Some corrosion parameters such as anodic and cathodic Tafel slopes, corrosion potential, corrosion current density, surface coverage degrees and inhibition efficiencies were calculated. The polarization measurements indicated that the inhibitors were of mixed type which inhibited corrosion by parallel adsorption on the surface of stainless steel due to the presence of more than one active centre in the inhibitor molecule. The adsorption followed Langmuir adsorption isotherm. The activation energy and thermodynamic parameters were calculated at different temperatures. Results showed that BCBD had a higher inhibition efficiency compared with BAPD.     

玉米醇溶蛋白/十二烷基硫酸钠复合物对碳钢的缓蚀效应

通过失重法、扫描电镜和极化曲线法研究了玉米醇溶蛋白/十二烷基硫酸钠(zein/SDS)复合物对碳钢的缓蚀效应。在1mol/L盐酸溶液中,加入0.05‰zein对碳钢的缓蚀率为65.5%,而加入zein/SDS复合物(0.05‰zein+0～8mmol/L SDS)能够使碳钢的缓蚀率逐渐增高至90.1%。随着zein/SDS复合物中SDS浓度的增大,碳钢表面逐渐由深坑面腐蚀变为局部点腐蚀,最终趋于平整。极化曲线测试表明,zein/SDS复合物能够有效抑制碳钢表面电极反应的发生。纯zein与碳钢表面吸附的ΔG_(ads)值表明,zein在碳钢表面主要发生静电吸附作用,而zein/SDS复合物对碳钢的缓蚀效应主要来源于zein同碳钢表面之间的配位吸附作用,这是由于SDS类胶束之间的静电斥力引起zein空间构象的改变。     

Corrosion protection of carbon steel in acidic media by expired bupropion drug; experimental and theoretical study

The effects of expired bupropion on the corrosion protection of carbon steel in hydrochloric acid (1.0 M) and sulfuric acid (0.5 M) solutions were examined by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Tafel polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Bupropion concentrations in both acid solutions were raised, which improved corrosion prevention. Bupropion was a mixed inhibitor because it retarded the anodic and cathodic processes, as indicated by polarization data. The inhibition efficiency decreased with the increasing temperature from 25 to 55 °C. In the presence of bupropion, the activation energies of corrosion in both acid solutions increased. The thermodynamic quantities were deduced from the influence of temperature on the corrosion process of carbon steel in both acid media. Bupropion adsorption on carbon steel followed the Langmuir adsorption isotherm. The polarization data yielded outcomes consistent with the results arising from impedance measurements. FTIR spectroscopy showed the active sites of bupropion molecule during adsorption on the alloy surface. The theoretical study and molecular dynamics simulation of bupropion was done by a density functional theory (DFT) approach to realize the effects of molecular structure on the inhibitive action of bupropion.     

Effect of biofilm on naval steel corrosion in natural seawater

The behaviour of steel in natural environments is not only dependent on material properties and environmental aggressiveness, but also on micro-organisms which can exist within it. The electrochemical evolution of the interface formed on BV-grade A naval steel exposed to natural seawater in the presence and absence of marine micro-organisms has been studied over 30?days. The results obtained by electrochemical techniques including linear polarisation and electrochemical impedance spectroscopy revealed that a heterogeneous layer formed by a mixture of corrosion products and biofilm grew on the material surface in natural seawater, producing an increase of the corrosion rate and then a decrease in the corrosion resistance under diffusion process. In this case, the protective layer formed by the corrosion products can be subject to the localised breakdown. In sterile seawater, the formation of two layers at the metal surface generated by organic and/or inorganic compounds deposits (outer layer) and corrosion products (inner layer) is concluded. Using our experimental data, electrical models are proposed. They describe the impedance distribution for carbon steel exposed to both environments. Scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectrometry analysis and optic microscope reproductions were obtained. They allowed an interpretation of the effect of the marine biofilm on the behaviour of the carbon steel in seawater.     

Cathodic Component of Corrosion Process: Polarization Curve with Two Tafel Portions

A method for the analysis of corrosion process involving two cathodic reactions and one anodic reaction is proposed. By way of example, this method is used to calculate a particular cathodic polarization curve with two Tafel portions. The calculated polarization curve coincides with the experimental curve measured on stainless steel in 0.5 M HCl solution.