不同材料電化學極化曲線的測量

不同材料電化學極化曲線的測量一、實驗目的1了解不同金屬材料腐蝕電化學極化曲線的測試方法。2通過不同極化曲線規(guī)律的分析，了解材料電化學腐蝕機理3掌握電化學試樣制備、三電極電化學測試系統(tǒng)的原理。二、實驗原理金屬發(fā)生電化學腐蝕的內(nèi)在機理與材料本質(zhì)及環(huán)境介質(zhì)直接相關(guān)，不同金屬材料的電化學腐蝕行為差異主要體現(xiàn)在兩個方面：材料的標準電極電位和電極的極化，前者由材料在特定環(huán)境介質(zhì)中耐蝕性能本質(zhì)所決定，而后者則取決于金屬/介質(zhì)的界面特性以及擴散過程。動電位極化曲線的測量能夠評價出金屬/介質(zhì)的平衡電位以及相應的極化規(guī)律，從而有助于評價金屬的腐蝕行為，并研究其相應的腐蝕機理，通過在線性極化區(qū)和強極化（TAFEL）區(qū) 內(nèi)對平衡電位、極化曲線及各區(qū)段斜率的測量，分析不同材料發(fā)生電化學腐蝕的行為差異及機理。三、實驗設備1電化學恒電位儀2制樣機3輔助電極、參比電極、鹽橋4金相顯微鏡四、實驗內(nèi)容1碳鋼的極化曲線測定2不銹鋼的極化曲線測定3純鎳的極化曲線測定4純銅的極化曲線測定五、實驗步驟1儀器設備、樣品及腐蝕溶液的準備1設備：CP-5恒電位儀，電解池，硫酸亞汞電極（參比電極）、碳鋼電極（研究電極）、Pt片電極（輔助電極）2溶液：3.5%NaCl水溶液、0.1mol?L-1、1mol?L-1H2SO4溶液；1mol?L-1HCl溶液；烏洛托品（緩蝕劑）。注：實驗可選做其中一兩種，溶液樣品不需全部準備配制。3樣品（研究電極）準備：依次用粗砂紙、4＃、6＃金相砂紙將研究電極表面打磨平整光亮，用蒸餾水清洗后濾紙吸干。2設備連接及數(shù)據(jù)測定1測量極化曲線：連接好測量裝置，測定開路電位，測電極極化曲線（具體連接方法詳見電位儀使用說明書）。電極連接示意圖2按步驟分別測定研究電極在3.5%NaCl水溶液、0.1mol?L-1和1mol?L-1H2SO4溶液，1.0mol?L-1HCl溶液及含1%烏洛托品的1.0mol?L-1HCl溶液中的極化曲線。3數(shù)據(jù)整理與分析4撰寫實驗報告六、注意事項1實驗前必須預習實驗報告和相關(guān)的課程內(nèi)容，需要記錄哪些數(shù)據(jù)、觀察哪些現(xiàn)象，預計有哪些結(jié)果等做到心中有數(shù)。2實驗前必須了解設備的性能和相關(guān)的操作規(guī)程，能正確調(diào)整設備，特別注意安全操作。3測試樣品的表面（研究電極表面）一定要處理平整、光亮、干凈，不能有點蝕孔。4實驗前進行分組（六人一組）并確定組長，制定實驗方案（選定材料種類，腐蝕介質(zhì)，掃描速度，起始電壓等，并寫出實驗操作步驟），提交實驗方案，經(jīng)指導教師確認后方可進實驗室操作。七、實驗報告要求1實驗名稱、目的、原理、內(nèi)容及步驟2實驗過程記錄（包括實驗原始數(shù)據(jù)記錄，實驗現(xiàn)象記錄，實驗過程發(fā)現(xiàn)的問題等）1）列出全部原始測試資料、實驗數(shù)據(jù)，填入表格中。2）畫出或拍攝所觀測極化曲線。3結(jié)果與討論（包括數(shù)據(jù)處理、實驗現(xiàn)象分析、影響因素討論、綜合分析和結(jié)論等）1）分析不同金屬在同種腐蝕溶液中的極化曲線，比較耐蝕性好壞；分析同種金屬在不同濃度的腐蝕液中的腐蝕情況，分析影響因素；比較添加緩蝕劑前后金屬極化曲線，分析原因（是否緩釋，可探究原理