極化曲線應(yīng)用舉例

1）極化曲線外延法測(cè)定金屬腐蝕速度  實(shí)驗(yàn)測(cè)定的極化曲線（實(shí)驗(yàn)極化曲線，也稱(chēng)表觀極化曲線）是在對(duì)金屬試樣通以外加電流（或外加電位）進(jìn)行極化的條件下得到的。

在實(shí)驗(yàn)極化曲線上，陰極和陽(yáng)極的極化曲線起點(diǎn)都是腐蝕電位E_corr，如圖6.1-16所示。

圖6.1-16腐蝕金屬陽(yáng)極和陰極極化曲線示意圖

   金屬腐蝕速度由電化學(xué)極化控制的腐蝕過(guò)程稱(chēng)為活化極化控制的腐蝕過(guò)程。例如，金屬在不含氧及其它去極化劑的非氧化性酸溶液中腐蝕時(shí)，如果金屬表面上不生成鈍化膜，則陽(yáng)極溶解反應(yīng)與陰極氫離子還原反應(yīng)均由活化極化控制。對(duì)于活化極化控制的腐蝕體系，在極化曲線上的強(qiáng)極化區(qū)（例如，當(dāng)極化電位偏離腐蝕電位約50mV以后），極化電位與外加的電流密度服從簡(jiǎn)單的對(duì)數(shù)關(guān)系，可用下式表示：

η_a =-b_algi_corr + b_algi_a

η_c= -b_clgi_corr + b_clgi_c

η_a  為陽(yáng)極極化過(guò)電位，η_a  = E  - E_corr

η_c  為陰極極化過(guò)電位，η_c  = E_corr - E

用η對(duì)lgi作圖，可得兩條直線。此直線稱(chēng)為塔菲爾直線。b_a與b_c為塔菲爾直線的斜率，又稱(chēng)塔菲爾常數(shù)。活化極化控制的極化曲線上這一區(qū)段稱(chēng)為塔菲爾區(qū)。這兩條塔菲爾直線延長(zhǎng)線的交點(diǎn)處i_a=i_c，即金屬的（自）腐蝕電流密度i_corr，與此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電位即是金屬的腐蝕電位E_corr，如圖6.1-16所示。

2）陽(yáng)極極化曲線評(píng)定耐蝕合金 許多耐蝕合金都是通過(guò)其在使用介質(zhì)中表面上能形成致密的保護(hù)膜來(lái)提高其耐蝕性。一旦腐蝕過(guò)程中金屬表面形成了難溶性的保護(hù)膜（大都是氧化膜），從而抑制了金屬的陽(yáng)極溶解，這些合金鈍化的陽(yáng)極極化曲線上會(huì)出現(xiàn)一穩(wěn)定的鈍化區(qū)，在鈍化電位下，金屬腐蝕速度要下降幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這類(lèi)陽(yáng)極極化曲線稱(chēng)為鈍化極化控制的的極化曲線，如圖6.1-17（ASTNM G3-89）所示。

圖6.1-17鈍化金屬典型的陽(yáng)極和陰極極化曲線示意圖

鈍化金屬的陽(yáng)極極化曲線上有幾個(gè)特征參數(shù)：

E_pp一致鈍電位；

i_cc一臨界電流密度（與致鈍電位對(duì)應(yīng)的大電流密度，也稱(chēng)為致鈍電流密度）；

i_p一鈍化電流密度（也稱(chēng)為維鈍電流密度）。

    通常，致鈍電位愈負(fù)，致鈍電流密度及維鈍電流密愈小，則該合金的耐蝕性愈好。因此，可通過(guò)比較不同臺(tái)金在同一介質(zhì)或同一合金在不同介質(zhì)中的陽(yáng)極極化曲線及以上特征參數(shù)來(lái)評(píng)定耐蝕的優(yōu)劣。

    ASITM G5-94給出了測(cè)定430不銹鋼在0.5mol/LH₂S0₄溶液中的恒電位和動(dòng)電位陽(yáng)極極化曲線的標(biāo)準(zhǔn)參考試驗(yàn)方法，可用來(lái)檢查測(cè)試者的試驗(yàn)技術(shù)和測(cè)試儀器是否符合要求；其附錄中還討論了與標(biāo)準(zhǔn)極化曲線產(chǎn)生偏差的可能原因，可供參考。