極化曲線應(yīng)用舉例

1）極化曲線外延法測定金屬腐蝕速度  實驗測定的極化曲線（實驗極化曲線，也稱表觀極化曲線）是在對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。

在實驗極化曲線上，陰極和陽極的極化曲線起點都是腐蝕電位E_corr，如圖6.1-16所示。

圖6.1-16腐蝕金屬陽極和陰極極化曲線示意圖 

   金屬腐蝕速度由電化學(xué)極化控制的腐蝕過程稱為活化極化控制的腐蝕過程。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，如果金屬表面上不生成鈍化膜，則陽極溶解反應(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單的對數(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  為陽極極化過電位，η_a  = E  - E_corr

η_c  為陰極極化過電位，η_c  = E_corr - E

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

陽極極化曲線評定耐蝕合金 許多耐蝕合金都是通過其在使用介質(zhì)中表面上能形成致密的保護(hù)膜來提高其耐蝕性。一旦腐蝕過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極溶解，這些合金鈍化的陽極極化曲線上會出現(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數(shù)量級。這類陽極極化曲線稱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鈍化金屬典型的陽極和陰極極化曲線示意圖

鈍化金屬的陽極極化曲線上有幾個特征參數(shù)：

E_pp一致鈍電位；

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

i_p一鈍化電流密度（也稱為維鈍電流密度）。

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，可通過比較不同臺金在同一介質(zhì)或同一合金在不同介質(zhì)中的陽極極化曲線及以上特征參數(shù)來評定耐蝕性能的優(yōu)劣。

ASITM G5-94給出了測定430不銹鋼在0.5mol/LH₂S0₄溶液中的恒電位和動電位陽極極化曲線的標(biāo)準(zhǔn)參考試驗方法，可用來檢查測試者的試驗技術(shù)和測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。