不同材料电化学极化曲线的测量

不同材料电化学极化曲线的测量一、实验目的1了解不同金属材料腐蚀电化学极化曲线的测试方法。2通过不同极化曲线规律的分析，了解材料电化学腐蚀机理3掌握电化学试样制备、三电极电化学测试系统的原理。二、实验原理金属发生电化学腐蚀的内在机理与材料本质及环境介质直接相关，不同金属材料的电化学腐蚀行为差异主要体现在两个方面：材料的标准电极电位和电极的极化，前者由材料在特定环境介质中耐蚀性能本质所决定，而后者则取决于金属/介质的界面特性以及扩散过程。动电位极化曲线的测量能够评价出金属/介质的平衡电位以及相应的极化规律，从而有助于评价金属的腐蚀行为，并研究其相应的腐蚀机理，通过在线性极化区和强极化（TAFEL）区 内对平衡电位、极化曲线及各区段斜率的测量，分析不同材料发生电化学腐蚀的行为差异及机理。三、实验设备1电化学恒电位仪2制样机3辅助电极、参比电极、盐桥4金相显微镜四、实验内容1碳钢的极化曲线测定2不锈钢的极化曲线测定3纯镍的极化曲线测定4纯铜的极化曲线测定五、实验步骤1仪器设备、样品及腐蚀溶液的准备1设备：CP-5恒电位仪，电解池，硫酸亚汞电极（参比电极）、碳钢电极（研究电极）、Pt片电极（辅助电极）2溶液：3.5%NaCl水溶液、0.1mol•L-1、1mol•L-1H2SO4溶液；1mol•L-1HCl溶液；乌洛托品（缓蚀剂）。注：实验可选做其中一两种，溶液样品不需全部准备配制。3样品（研究电极）准备：依次用粗砂纸、4＃、6＃金相砂纸将研究电极表面打磨平整光亮，用蒸馏水清洗后滤纸吸干。2设备连接及数据测定1测量极化曲线：连接好测量装置，测定开路电位，测电极极化曲线（具体连接方法详见电位仪使用说明书）。电极连接示意图2按步骤分别测定研究电极在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%乌洛托品的1.0mol•L-1HCl溶液中的极化曲线。3数据整理与分析4撰写实验报告六、注意事项1实验前必须预习实验报告和相关的课程内容，需要记录哪些数据、观察哪些现象，预计有哪些结果等做到心中有数。2实验前必须了解设备的性能和相关的操作规程，能正确调整设备，特别注意安全操作。3测试样品的表面（研究电极表面）一定要处理平整、光亮、干净，不能有点蚀孔。4实验前进行分组（六人一组）并确定组长，制定实验方案（选定材料种类，腐蚀介质，扫描速度，起始电压等，并写出实验操作步骤），提交实验方案，经指导教师确认后方可进实验室操作。七、实验报告要求1实验名称、目的、原理、内容及步骤2实验过程记录（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）1）列出全部原始测试资料、实验数据，填入表格中。2）画出或拍摄所观测极化曲线。3结果与讨论（包括数据处理、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）1）分析不同金属在同种腐蚀溶液中的极化曲线，比较耐蚀性好坏；分析同种金属在不同浓度的腐蚀液中的腐蚀情况，分析影响因素；比较添加缓蚀剂前后金属极化曲线，分析原因（是否缓释，可探究原理