腐蚀极化曲线测试实验

实验九 极化曲线的测定指导教师： 刘 杰

2013-7-19

2013-7-19

一 、极化曲线的的测定目的要求【目的要求】

1.掌握稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本 原理和测试方法。 2.了解极化曲线的意义和应用。3.掌握恒电位仪的使用方法。

2013-7-19

二 极化曲线的的测定的原理1. 极化现象与极化曲线 为了探索电极过程机理及影响电极过程的各种因素，必须 对电极过程进行研究，其中极化曲线的测定是重要方法之 一。我们知道在研究可逆电池的电动势和电池反应时，电 极上几乎没有电流通过，每个电极反应都是在接近于平衡 状态下进行的，因此电极反应是可逆的。但当有电流明显 地通过电池时，电极的平衡状态被破坏，电极电势偏离平 衡值，电极反应处于不可逆状态，而且随着电极上电流密 度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大。由于电流 通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极 化，描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲 线，如图2-19-1所示。2013-7-19

二 极化曲线的的测定的原理

图2-19-1 极化曲线 A-B:活性溶解区；B:临界钝化点B-C:过渡钝化区；C-D:稳定钝化 区D-E:超(过)钝化区2013-7-19

二 极化曲线的的测定

电化学曲线极化曲线阻抗谱分析

一、极化曲线

1.绘制原理

铁在酸溶液中，将不断被溶解，同时产生H2,即：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 （a）

当电极不与外电路接通时，其净电流I总为零。在稳定状态下，铁溶解的阳极电流

在数值上相等但符号相反，即： 1 1 - 1

2.图形分析

（1）斜率

斜率越小，反应阻力越小，腐蚀速率越大，越易腐蚀。

（2）同一曲线上各各段形状变化

如图2,在section2中，电流随电位升高的升高反而减小。这是因为此次发生了钝化现象，产生了致密的氧化膜，阻碍了离子的扩散，导致腐蚀电流下降。

（3）曲线随时间的变动

以7天和0天两曲线为例，对于Y轴，七天后曲线下移（负移），自腐蚀电位降低，说明更容易腐蚀。对于X轴，七天后曲线

正移，腐蚀电流增大，亦说明更容易腐蚀。

二、阻抗谱

1.测量原理

它是基于测量对体系施加小幅度微扰时的电化学响应，在每个测量的频率点的原始数据中，都包含了施加信号电压（或电流）对测得的信号电流（或电压）的相位移及阻抗的幅模值。从这些数据中可以计算出电化学响应的实部和虚部。阻抗中涉及的参数有阻抗幅模（I Z |）、阻抗实部（Z,）、阻抗虚部（乙,）、相位移（B ）、频率（3）等变量，同时还可以计算出导纳（Y）和电容（C）

论文

恒电流法测定阴极极化曲线

一、实验目的：

1． 掌握恒电流法测定阴极极化曲线的基本原理和方法；

2． 运用极化曲线初步判定实施阴极保护的可能性；

3． 掌握高阻抗电压表的使用方法，正确进行搅拌操作。

二、基本原理：

对于构成腐蚀体系的金属电极，在外加电流的作用下，阴极的电位偏离其自腐蚀电位向

负的方向移动，这种现象称为阴极极化。电极上通过的电流密度越大，电极电位偏离的程度

也越大。控制外加电流密度，使其由小到大逐渐增加，便可测得一系列对应于各电流值的电

位值。做阴极电位与电流密度的关系曲线，即为恒电流阴极极化曲线。阴极极化曲线的示意

图如下图。

0 I 电流，微安

阴极极化曲线

极化曲线ABCD明显的分为三段。当外加阴极电流由I0 增加到IB时，由于阴极处于极

化的过渡区，电位由φA缓慢的向负的方向移动到φB，其电位变化不大（AB段）。当外加

的阴极电流继续增大到IC时，虽然电流变化不大，电位向负方向移动的幅度却很大。此时

阴极上积累了大量的电子，阴极极化加强，金属得到保护（BC段）。最小保护电流在IB与

IC之间，最小保护电位在φB到φC之间。当外加阴极电

应用电化学实验

本课程安排4个综合实验，每个实验4个学时，共16个学时，按照10人一组分别进行。自编实验讲义。实验仪器有：分析天平；直流稳压稳流电源；电化学工作站；恒温水浴；饱和甘汞电极；鲁金毛细管；H型电解槽；Pt电极；电解槽；赫尔槽；电力搅拌器、磁力搅拌器；pH计。

实验1：极化曲线的测定

实验内容：测定Ni2+离子、Co 2+离子单金属电沉积、以及Ni-Co合金共电沉积的稳态阴极极化曲线。 一、 实验目的

1.掌握三电极体系装置和电化学工作站的应用。

2.掌握用线性电位扫描法测量极化曲线的原理和实验方法，学会从极化曲线上分析电极过程特征。

2.测定金属电沉积的阴极极化曲线。 3.学会数据的分析和处理。 二、 实验原理

研究电极过程的基本方法是测定极化曲线。电极上电势随电流密度变化的关系曲线称为极化曲线。极化曲线表示了电极电位与电流密度之间的关系，从极化曲线上可以求得任一电流密度下的过电势（超电势），看出不同电流密度时电势变化的趋势，直观地反映了电极反应速度与电极电势的关系。在某一电流密度下极化曲线的斜率???i称为极化度（极化率），极化度的大小可以衡量极化的程度，判断电极过程的难易。极化度小，电极过程容易进行；极化度大，电极过程受到较

论文

恒电流法测定阴极极化曲线

一、实验目的：

1． 掌握恒电流法测定阴极极化曲线的基本原理和方法；

2． 运用极化曲线初步判定实施阴极保护的可能性；

3． 掌握高阻抗电压表的使用方法，正确进行搅拌操作。

二、基本原理：

对于构成腐蚀体系的金属电极，在外加电流的作用下，阴极的电位偏离其自腐蚀电位向

负的方向移动，这种现象称为阴极极化。电极上通过的电流密度越大，电极电位偏离的程度

也越大。控制外加电流密度，使其由小到大逐渐增加，便可测得一系列对应于各电流值的电

位值。做阴极电位与电流密度的关系曲线，即为恒电流阴极极化曲线。阴极极化曲线的示意

图如下图。

0 I 电流，微安

阴极极化曲线

极化曲线ABCD明显的分为三段。当外加阴极电流由I0 增加到IB时，由于阴极处于极

化的过渡区，电位由φA缓慢的向负的方向移动到φB，其电位变化不大（AB段）。当外加

的阴极电流继续增大到IC时，虽然电流变化不大，电位向负方向移动的幅度却很大。此时

阴极上积累了大量的电子，阴极极化加强，金属得到保护（BC段）。最小保护电流在IB与

IC之间，最小保护电位在φB到φC之间。当外加阴极电

华南师范大学实验报告

学生姓名 专业

新能源材料与器件

学号

课程名称 电化学实验

√验证□设计□综合 实验类型 □

年级、班级 2014

实验项目 线性极化法测量金属Zn腐蚀的极化电阻 实验时间 实验评分

2016／5/ 4

实验指导老师 吕东生

一． 实验目的

1. 了解极化电阻Rp的含义

2. 掌握线性极化法测量金属腐蚀的极化电阻 二． 实验原理

金属Zn是中性锌锰电池、碱性锌锰电池和锌-空气电池等的负极材料，由于金属Zn具有较负的电极电位，当它与电解质溶液接触时，将会发生电化学腐蚀。在酸性或中性溶液中，金属Zn的电化学腐蚀反应为：

Zn?2e?Zn2?2H??2e?H2

而在碱性溶液中，金属Zn的电化学腐蚀反应为：

Zn?2OH??2e?Zn(OH)2

在金属Zn上进行电化学腐蚀的过程中，如果外电路无电流流过时，金属Zn的阳极溶解速率与其表面析氢速率相等，该速率就是Zn的腐蚀速率，用电流密度i腐，此时金属Zn的电位即是腐蚀电位φ腐。在实际应用中，不容易测得比较准确的i腐值，通常根据极化电阻Rp的测量值来判断腐蚀体系的腐蚀速率的大小。腐蚀金属电极的极化曲线在腐蚀电位φ腐处切线的斜率称为该腐蚀金属电极的“极化电阻”。本实验采用线性

篇一：电磁场与微波实验报告(极化波)实验报告

课程名称： 电磁场与微波技术实验 指导老师： 谢银芳、王子立 成绩：

实验名称： 极化波实验类型：验证型实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求

1、研究线极化波，圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。 2、了解线极化波，圆极化波和椭圆极化波特性参数的测量方法。

3、通过对三种线性极化波的研究，加深对电磁场极化特性的认识与理解。 二、实验内容和原理

原理：平面电磁波的极化是指电磁波传播时，空间某点电场强度矢量e随时间变化的规律。若 e的末端轨迹在一条直线上时，称为线极化波； 若e末端的轨迹是圆（或椭圆），称为圆（或椭圆）极化波。若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手（或左手）螺旋规则时，则称为右旋（或左旋）圆极化波。而椭圆极化波末端为椭圆形。线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。设同频率的两个正交线极化波为： ex?exme?j(kz??x)ey?eyme?j(kz??y)

当?x?

实验三 电磁波的极化一、实验目的 1、学习了解极化波的产生及其特点。 2、研究自制的电磁波感应器的极化特性，加深对电磁波极化特性的理解。 二、实验原理1、极化的定义: 指空间某固定位置处场矢量(电场、磁场)随时间变化的特性 2、极化类型: (1) 直线极化 合成波电场大小随时间变化，但矢端轨迹与x轴夹角不变。 若 E 的变化轨迹在 x 轴上 ( 0 ) ,称为 x 轴取 向的线极化波。 E E sin( t z )x xm

y

若 E 的变化轨迹在 y 轴上 ( 90 ) ,称为 y 轴取 向的线极化波。 E E sin( t z ) y ym

x直线极化的平面波

(2) 圆极化

电场强度矢量端点的轨迹是一个圆。

y

E电场矢量终端运动方向与电磁波传播方向满足右手螺旋关系 ——右旋圆极化波。 电场矢量终端运动方向与电磁波传播方向满足左手螺旋关系 ——左旋圆极化波。

x

圆极化的平面波

(3) 椭圆极化 电场强度矢量端点的轨迹是一个椭圆。

y

x椭圆极化与圆极化类同，分右旋极化和左旋极化。椭圆极化的平面波

三、实验内容移动感应器位置，观察在不同形式的接收天线情况下灯泡达到同 等亮度时与发射天线的距离，总结电磁波不同极化

实验一、电偶腐蚀

试验目的：

通过失重法和电位、电流测量实验，了解电偶的形成与单一金属腐蚀速率、耦合电位等参数的相互关系，同时通过实验数据了解电偶腐蚀的特点、腐蚀介质、电位差、面积比等因素对电偶腐蚀的影响规律，并总结出相对应的预防措施。

穿插进行伊文斯盐水滴试验，观察氧浓差腐蚀原电池的阴、阳极反应以及阴、阳极区的划分。

试验原理：

电偶腐蚀：当一种不太活泼的金属(阴极)和一种比较活泼的金属(阳极)在电解质溶液中接触时，因构成腐蚀原电池而引发电流，从而造成（主要是阳极金属）电偶腐蚀。电偶腐蚀也称双金属腐蚀或金属接触腐蚀。

电偶腐蚀首先取决于异种金属之间的电极电位差。这一电位指的是两种金属分别在电解质溶液(腐蚀介质)中的实际电位。通常在手册、资料中能找到的是各种金属、合金在特定的介质中按腐蚀电位高低排列的电位顺序表，称作电偶序。在其它条件不变的情况下，它们之间的电位差愈大，腐蚀初始驱动力愈大。

影响电偶腐蚀的因素还有介质导电性、极化性及面积比。面积比是指阴、阳极面积比，比值愈大，即大阴极小阳极组成的电偶，其阳极腐蚀电流密度愈大，腐蚀愈严重。在腐蚀电偶的阳极区有涂层时也会出现大阴极小阳极的情况，结果造成极严重的局部腐蚀而迅速穿孔。

对于耦合

压电陶瓷材料的＂铁电性＂是压电材料的一个重要性能。对压电陶瓷材料做极化处理,使压电材料有了方向性,也使压电性有一个质的飞跃。文章介绍了有关压电陶瓷材料的极化处理知识和压电陶瓷的常用测量方法,以便压电地震检波器的设计人员在选用压电陶瓷材料时能更方便、更准确。

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石油仪器 P T O E M IS R ME T E R L U N T U N S

21 00年 0 8月

仪器设备

压电陶瓷的极化原理和测试方法杜克相潘中印段亚玲 (东方地球物理公司装备制造事业部摘

陕西西安 )

要：压电陶瓷材料的“电性”压电材料的一个重要性能。对压电陶瓷材料做极化处理，压电材料有了方向铁是使

性，压电性有一个质的飞跃。文章介绍了有关压电陶瓷材料的极化处理知识和压电陶瓷的常用测量方法，也使以便压电地震检波器的设计人员在选用压电陶瓷材料时能更方便、准确。更 关键词：地震检波器；压电陶瓷；极化；试方法测

中图法分类号： N 8 T 34

文献标识码： B

文章编号：10—142 1)403 .2 0493 (00 0 .0 20

O引言压电地震检波器是一种加速度检波器，地震勘探

化方向。极化前后的压电陶瓷材料有着不同的介电常数￡和压电常数 d 。3

中应用很广泛，尤其是海洋压电检波器