GB/T 40299-2021 金属和合金的腐蚀 腐蚀试验电化学测量方法适用惯例.pdf
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在显示电极电位的曲线图上,应标出所示电位值与标准氢电极(SHE)之间的转换关系。推荐使用 *E(V)vs.1MKCI(1MKC1/AgC1/Ag)”的格式表示所使用的参比电极。电极电位可以绘制在横坐标 上,且底部横坐标的刻度值可显示相对于所用参比电极的值,顶部横坐标的刻度值可显示相对于标准氢 电极(SHE)换算所得的值。如果未显示后者,则根据附录A,可以使用式(2)所示的转换关系进行 换算,
E vs.SHE=E vs.1 MKCl/AgCl/Ag+0.235 V 式中: Evs.SHE 相对于标准氢电极的电极电位,单位为伏特(V); E (V) vs.1 M KCl/AgCl/Ag 相对于1MKCI中银/氯化银电极测量得到的电极电位,单位 为伏特(V)。
水泥标准规范范本式中: Evs.SHE E (V) vs.
SHE 相对于标准氢电极的电极电位,单位为伏特(V); )vs.1 M KCl/AgCl/Ag 相对于1MKCI中银/氯化银电极测量得到的电极电位,单位 为伏特(V)。 录A给出了各种常用参比由极的由极由位表
注:附录A给出了各种常用参比电极的电极电位表
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推荐的电位单位是伏特((V)。如果电位的变化范围比较小,则可以使用毫伏(mV)或微伏(μ 密度的国际标准单位是安培每平方米(A/m")或安培每平方厘米(A/cm"),也可以使用毫安每平 米(mA/cm)微安每平方厘米(uA/cm)
图3阴极和阳极极化曲线示意图
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图4钝化金属的阴极和阳极极化曲线示意图
430型不锈钢在0.5MH,SO.中的典型阳极极
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8电化学阻抗数据的表示
通常用于表示电化学阻抗数据的两种图形是奈奎斯特(Nyquist)图和波特(Bode)图。一个简单 本系的等效电路如图7所示。 控服约宝阳抗7油定义为
体系的等效电路如图7所示。 按照约定,阻抗Z被定义为: 式中: ReZ 阻抗的实部或同相分量 ImZ 阻抗的虚部或异相分量; i 0
图7简单腐蚀电极体系的等效电路模型
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阻抗的大小或模值定义为|Z|=/(ReZ)十(ImZ)",对于图7所示的等效电路,阻抗的虚数部表 示为:
f——频率,单位为赫兹(Hz),其中角频率の=2元f,单位为弧度每秒; C一电容,单位为法拉第(F)。 相位角A的定义为:
8.2奈奎斯特(Nyquist)图(复平面)
8.2.1将阻抗的实部分量绘制在横坐标上,将虚部分量的负值绘制在纵坐标上。阻抗的实部分量的正 直绘制在与横坐标平行的原点右侧,阻抗的虚部分量的负值绘制在平行于纵坐标的原点的上侧。 8.2.2图8显示了等效电路(图7)的奈奎斯特(Nyquist)图。数据的频率响应未在这种类型的图上明 确显示。选定数据点的频率也可以直接进行注释,见图8。阻抗的大小为数据点与原点之间的距离。 较高频率的数据点通常位于原点附近,而较低频率点远离原点。 8.2.3两个坐标轴的推荐单位是欧姆平方厘来(Q2·cm)。单位为2·cm的阻抗值可以通过将测得 的阻抗值乘以试样暴露的面积来获得。对于电阻、电容或虚拟元件等效电路,假设面积为1cm。关于 图7的等效电路,图8所示的阻抗数据中,从原点到数据曲线与横坐标第一个(高频)交点的距离对应于 R,,从数据曲线与横坐标第一个(高频)交点到第二个(低频)交点之间的距离对应于R,。
8.3波特(Bode)图
图8面积假设为1cm等效电路(图7)的奈奎斯特(Nyquist)图
8.3.1电化学阻抗数据可用波特(Bode)图表示,它由一组两种类型的曲线组成,其中一种类型曲线为: 黄坐标为频率以10为底的对数,纵坐标为阻抗大小或模值121以10为底的对数。原点的右侧为频率 值,原点的上方为阻抗模数值,原点可以选择在阻抗模数和频率的适当的非零值处。 8.3.2在8.3.1中提到的另一种类型曲线为:将频率以10为底的对数绘制在横坐标上,在纵坐标上线 性绘制相位角或相移。相位角的负值增加沿纵坐标向下作图,电容相位角绘制在一90°。 3.3.3图9a)和图9b)给出了图7所示的等效电路模型的一组典型绘图格式。与频率无关的高频阻抗 值对应于R。与频率无关的低频阻抗值对应于R,十R。低频阻抗值与高频阻抗值之间的差异对应于 R,。这些电阻与图8所示的电阻相同
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图9假定面积为1cm的图7简单电极模型的Bode图
3.4图9中频率的单位是赫兹(Hz)或周次每秒或弧度每秒(rad/s)。阻抗模值的单位是欧姆平方 (·cm)。单位面积的阻抗是通过测量的阻抗乘以试样暴露的面积获得的。相位角的单位是度 度,前者比较常用
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抗震标准规范范本表A.1参比电极和换算关系
示例: 相对于SCE的十1.000V的电极电位=(1.000V+十0.241V)=十1.241V相对于SHE; 相对于SCE的一1.000V的电极电位=(一1.000V十0.241V)=一0.759V相对于SHE
相对于SCE的十1.000V的电极电位: (1.000V+0.241V)=+1.241V相对于SHE: 用对于SCE的一1.000V的电极电位= 1.000 V+0.241 V)= 一0.759V相对于SHE
A.2典型参比电极的温度相关性
A.2.1根据定义,在任何温度下标准氢半电池的电位为零。 A.2.2通常的参比电极半电池的电位与温度相关。在表A.2中列出了不同温度下KCI/AgCI/Ag和 KC1/Hg2Cl./Hg参比电极相对标准氢半电池的标准电极电位,其中包括液体接界电位
资料范本表A.2参比电极的标准电位和温度系数
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