碳钢极化曲线的测定实验报告

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

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

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

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）

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?

低碳钢拉伸试验报告

材科1002班 任惠 41030096

一、试验目的

1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能 2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数

二、试验原理和要求

原理：低碳钢材料的机械性能指标是由拉伸破坏试验来确定的，拉伸过程有弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。通过拉伸试验，可以确定材料的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等性能指标。而且可以通过Hollomon公式计算出材料的应变硬化系数与应变硬化指数。

要求：按照相关国标标准（GB/T228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成试验测量工作。

三、试验材料与试样

试验材料：退火低碳钢、正火低碳钢、淬火低碳钢的R4标准试样各一个。试样规格尺寸及公差要求如表1、表2所示；试样示意图如图1所示：

图 1 低碳钢拉伸试样示意图 表 1 R4试样的规格尺寸

原始标距Lo 50 mm 平行长度Lc 60 mm 截面原始直径d 10 mm 表 2 R4试样的横向尺寸公差

尺寸公差 ±0.07 mm 形状公差 0.04 mm 过渡弧半径r 8 mm 头部直径d’ 20 mm 四、试验测试内容与相关的测量

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

测定细菌生长曲线

一、 实验目的

1． 了解细菌生长曲线特征，测定细菌繁殖的代时； 2． 学习液体培养基的配制以及接种方法； 3． 反复练习无菌操作技术；

4． 了解不同细菌，不同接种方法在同一培养基上生长速度的不同； 5． 掌握利用细菌悬液混浊度间接测定细菌生长的方法；

二、 实验原理

将一定量的菌种接种在液体培养基内，在一定的条件下培养，可观察到细菌的生长繁殖有一定规律性，如以细菌活菌数的对数做纵坐标，以培养时间做横坐标，可绘成一条曲线，称为生长曲线。单细胞微生物发酵具有4个阶段，即调整期（迟滞期）、对数期（生长旺盛期）、平衡期（稳定期）、死亡期（衰亡期）。生长曲线可表示细菌从开始生长到死亡的的全过程动态。不同微生物有不同的生长曲线，同一种微生物在不同的培养条件下，其生长曲线也不一样。因此，测定微生物的生长曲线对于了解和掌握微生物的生长规律是很有帮助的。

测定微生物生长曲线的方法很多，有血细胞计数法，平板菌落计数法，称重法和比浊法。本实验才用比浊法，由于细胞悬液的浓度与混浊度成正比，因此，可以利用分光光度计测定菌悬液的光密度来推知菌液的菌液的浓度。将所测得的光密度值（OD600）与对应的培养时间做图，即可绘出该菌在一定条件下的生长曲线。

低碳钢、铸铁的扭转破坏实验

一：实验目的和要求 1、掌握扭转试验机操作。 2、低碳钢的剪切屈服极限τs。 3、低碳钢和铸铁的剪切强度极限τb。

4、观察比较两种材料的扭转变形过程中的变形及其破坏形式，并对试件断口形貌进行分析。 二：实验设备和仪器 1、材料扭转试验机 2、游标卡尺 三、实验原理 1、低碳钢扭转实验

低碳钢材料扭转时载荷-变形曲线如图（a）所示。

T Tb Ts 0 φ

图1. 低碳钢材料的扭转图

1. 低碳钢材料的扭转图

(a) (b) (c) 图2. 低碳钢圆轴试件扭转时的应力分布示意图

ρ dA τ τs

τs 低碳钢试件在受扭的最初阶段，扭矩T与扭转角φ成正比关系(见图1)，横截面上剪应

南昌大学实验报告

学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型：□ 验证 ■ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

一、实验项目名称：碳钢的表面淬火操作

二、实验目的

1. 熟悉感应加热淬火的过程及工艺；

2. 了解感应感应加热淬火对材料表面及芯部性能的影响；

三、实验基本原理

表面淬火：是通过对钢材表面淬火，从而使表面获得马氏体，而芯部仍保持处理前的组织，使零件的表面硬度增加、耐磨性提高，芯部保持原有的性能，表面淬火的加热方法很多，本实验采用表面感应加热淬火，其原理是利用电磁感应效应在钢材表面产生感应电流，对零件的表面进行加热，达到淬火所需的加热温度，完成对零件表面的淬火。

四、主要仪器设备及耗材

感应加热炉、淬火介质、淬火工具、硬度计、45#圆钢、砂纸。

五、实验步骤

1、 选择表面淬火的试样；

硬度的分布曲线（其中纵坐标为频率，横坐标为硬度值）

七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议

八、参考资料 《机械制造基础实验指导书》