复合膜中腐蚀性检测方案(电化学工作站)

(3)EIS交流阻抗测试 PHYCHEMT理化公司10 EIS方法用于材料腐蚀研究 PINE 一、背景介绍 用做介质和流体输送的管型铝材，譬如用作输送冰箱、冰柜制冷剂等，由于 长期处于或易暴露在腐蚀的环境下，极易被腐蚀而导致介质的泄露和其它安全事 故的发生，因此使用前必须对管型铝材进行防腐预处理。 以冰箱、冰柜用铝管为研究对象，通过两步浸渍法，在基体铝上沉积一层均匀致密的硅烷稀土复合膜，借助电化学实验手段对其耐蚀性进行考察，并对其成膜机制进行了初步探讨。 二、实验步骤 理化有限公司 三、结果分析 (1)LPR线性极化电阻测试 将工作电极浸泡在腐蚀体系中15 min，待自腐蚀电位E.稳定后，在E.±10mV，扫描速度为1mV/s进行LPR测试。 理化有限公司 Y=a+b* X a/10- 1/10-5 R(Linear correlation coellicient1 Blank sample 1.6407 2.3002 0.98262 Silane coating 77.759 10.670 0.98344 Composite coating 113.00 150.00 0.98578 由Stern公式可知，在金属腐蚀反应中，极化电阻R，与自腐蚀电流密度i.成反比icom，等价于电极的腐蚀速度，所以可以用用化电阻R，来衡量材料的耐蚀性，R，越大...就越小，其金属腐蚀速度就越慢，故若用直线来拟合，显然斜率值越大，其相应的耐蚀性就越好。 由上表可知，防腐蚀效果评价：复合膜>硅烷膜>空白样品。 理化有限公司 (2)Tafel塔菲尔曲线测试 电位扫描范围为一1.0~一0.5 V(vs SCE参比电极)，扫速为1 mV/s，对各种样品进行Tafel曲线测试。结果如下图： -2·(3) Composite coating (3)-3-十(2) -460-5 -6 -7 -81 Tafel曲线拟合，与LPR数据结合分析，自 窝蚀电流密度i..如上表，防腐蚀效果评价： 复合膜>硅烷膜>空白样品。 Samples Self-corrosion current / (A·cm-2) Blank sample 1.7650×10 )一-4 Silane coating 1. 7942×10- -5 Composite coating 7.2991×10-° 理化有限公司 采用美国PINE公司的WaveDriver200电化学阻抗谱评价铝管表面各种膜层的电化学腐蚀性能。所施加的激励信号为10 mV的正弦波，频率范围为0.01 Hz—100K Hz，测试各种样品的阻抗图谱，并对其进行等效电路的模拟。 理化有限公司 Bode波特图 等效电路图 (1)其中：R表示溶液的电阻，C 表示外部涂层 的电容， R，表示涂层表面微孔的电阻， C，表示工作电极与电解液之间的双电层电容， R.为电极表面的多层复合膜的电阻。(2)R，值的大小定量反映了膜层的耐腐蚀性能，R，值越大，防腐效果越好。利用该等效电路对Bode图进行数据拟合，结果如表。(3)如表所示，加入硅烷与稀土后的复合膜样品显然比空白样品的阻值有明显提高，提高了1倍之多，说明硅烷与稀土的加入能在基体铝表层形成了 层很好的耐蚀膜。 四、结论 采用美国PINE公司的WaveDriver200电化学工作站，分别进行LPR线性极化电阻测试、Tafel曲线测试和EIS交流阻抗测试，防腐蚀效果评价：复合膜>硅烷膜>空白样品。 用做介质和流体输送的管型铝材，譬如用作输送冰箱、冰柜制冷剂等，由于长期处于或易暴露在腐蚀的环境下，极易被腐蚀而导致介质的泄露和其它安全事故的发生，因此使用前必须对管型铝材进行防腐预处理。以冰箱、冰柜用铝管为研究对象，通过两步浸渍法，在基体铝上沉积一层均匀致密的硅烷稀土复合膜，借助电化学实验手段对其耐蚀性进行考察，并对其成膜机制进行了初步探讨。 采用电化学测试手段来评价铝管表面复合膜层的耐蚀性能。在自制三电极体系中，将试样制成暴露面积为1 cm2的工作电极，对电极为铂片电极，参比电极为饱和甘汞电极。利用美国PINE公司的WaveDriver200电化学工作站分别对试样在3.5% NaCl溶液中进行LPR线性极化电阻测试、Tafel曲线测试和EIS交流阻抗测试，试验时系统温度控制在25±2℃。由Stern公式可知，在金属腐蚀反应中，极化电阻Rp与自腐蚀电流密度icorr成反比，而icorr等价于电极的腐蚀速度，所以可以用极化电阻Rp来衡量材料的耐蚀性，Rp越大，icorr就越小，其金属腐蚀速度就越慢，故若用直线来拟合，显然斜率值越大，其相应的耐蚀性就越好。 采用美国PINE公司的WaveDriver200电化学工作站，分别进行LPR线性极化电阻测试、Tafel曲线测试和EIS交流阻抗测试，防腐蚀效果评价：复合膜>硅烷膜>空白样品。