用EIS评价防腐涂层的耐腐蚀性能
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不锈钢金属防腐蚀涂层的制备及性能评价引言:不锈钢作为一种常用的金属材料,广泛应用于各个领域。
然而,由于环境中的湿氧化物和酸碱等因素的存在,不锈钢可能会发生腐蚀,影响其使用寿命和性能。
为了增强不锈钢的抗腐蚀性能,提高其使用寿命,研究人员一直致力于寻找有效的防腐蚀涂层制备方法和评价手段。
本文将探讨不锈钢金属防腐蚀涂层的制备及性能评价,为不锈钢材料的应用提供一定的参考。
一、不锈钢金属防腐蚀涂层的制备方法1. 电化学法制备防腐蚀涂层电化学法制备不锈钢金属防腐蚀涂层是一种常用的方法。
这种方法通过在不锈钢表面形成保护膜,减少其与外界环境的接触,达到防腐蚀的目的。
电化学法包括阳极阳极法、阳极保护法和阳极修饰法等。
这些方法可以通过在不锈钢表面施加一定电压或电流,使其发生物理或化学反应,形成具有防腐蚀性能的涂层。
2. 热喷涂法制备防腐蚀涂层热喷涂法是一种将粉末状防腐蚀涂层材料喷射到不锈钢表面的方法。
这种方法通过高温和高速气流使涂层材料熔化并均匀地覆盖在不锈钢表面上,形成具有抗腐蚀性能的涂层。
热喷涂法制备的涂层具有良好的结合力和致密度,能够有效防止腐蚀介质的侵蚀。
3. 化学气相沉积制备防腐蚀涂层化学气相沉积是一种将涂层材料从气相转变成固相的过程。
这种方法利用化学反应在不锈钢表面形成涂层,具有较高的腐蚀抵抗能力。
化学气相沉积制备的涂层可以控制其成分和结构,从而调节其防腐蚀性能。
二、不锈钢金属防腐蚀涂层的性能评价指标1. 耐蚀性能耐蚀性能是评价不锈钢金属防腐蚀涂层性能的重要指标。
通过浸泡实验和电化学测试等方法,可以评估涂层在不同腐蚀介质中的抗蚀能力。
一般来说,耐蚀性能越好的涂层,在腐蚀介质中的腐蚀速率越低。
2. 结合力结合力是涂层与不锈钢基材之间的粘结强度。
结合力越好,涂层越难脱落,能够更好地保护不锈钢表面。
常用的评价结合力的方法包括划伤法和拉伸法等。
3. 密封性密封性是指涂层对外界湿氧化物和酸碱等腐蚀介质的阻隔性能。
eis阻抗值
摘要:
1.EIS 阻抗值的定义
2.EIS 阻抗值的测量方法
3.EIS 阻抗值的应用
4.EIS 阻抗值的影响因素
正文:
EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy,电化学阻抗谱)阻抗值是一种电化学测试技术,用于测量电化学系统的阻抗特性。
EIS 阻抗值可以提供关于电化学系统的大量信息,如电极反应、电解质浓度和界面电阻等。
EIS 阻抗值的测量方法通常包括以下几个步骤:
1.首先,需要准备一个电化学测试系统,包括电极、电解质和EIS 测试仪器。
2.然后,将电极浸泡在电解质中,形成一个完整的电化学系统。
3.接下来,使用EIS 测试仪器对电化学系统进行阻抗谱测量。
4.最后,通过分析阻抗谱数据,计算出EIS 阻抗值。
EIS 阻抗值在许多领域都有广泛应用,包括腐蚀研究、电化学电极制备、电池性能评估等。
通过分析EIS 阻抗值,可以了解电化学系统的状态,从而优化相关工艺和性能。
EIS 阻抗值的影响因素主要有以下几点:
1.电极材料:不同的电极材料具有不同的阻抗特性,因此会影响EIS 阻抗
值。
2.电解质浓度:电解质浓度的变化会影响电化学反应速率,从而影响EIS 阻抗值。
3.测量频率:EIS 阻抗值的测量频率会影响阻抗谱的形状,进而影响EIS 阻抗值的计算结果。
4.电极表面状态:电极表面的粗糙度、清洁度等因素也会影响EIS 阻抗值。
总之,EIS 阻抗值是一种重要的电化学测试技术,可以提供关于电化学系统的大量信息。
防腐涂料的性能及检测方法防腐涂料是一种用于保护金属表面不受腐蚀的涂料,具有防腐性能良好的特点。
下面将详细介绍防腐涂料的性能及检测方法。
一、防腐涂料的性能1.阻隔性能:防腐涂料具有优异的隔离与阻隔性能,可以阻止腐蚀介质接触到金属基面上。
2.抗腐蚀性能:防腐涂料可以有效地抵抗金属表面的腐蚀,具有良好的抗腐蚀作用。
3.耐候性:防腐涂料在长期暴露在自然环境下,能够保持其原有的性能和外观,不易受到气候变化、紫外线辐射等的影响。
4.附着力:防腐涂料与金属基面之间具有卓越的附着力,不易剥落或脱落。
5.柔韧性:防腐涂料具有一定的柔韧性,能够适应金属基面的收缩膨胀和变形,不会产生开裂和脱层现象。
6.耐磨性:防腐涂料在使用过程中能够抵抗外界力量和摩擦的磨损,保持涂膜表面的完整。
二、防腐涂料的检测方法1.厚度测量:使用厚度计对涂层的厚度进行测量,以确保符合标准要求。
2.干燥时间测量:采用温度计或湿度计等仪器对涂层的干燥时间进行测量,以确保涂层正常干燥。
3.附着力测试:使用附着力测试仪器对涂层与基材之间的附着力进行测试,以判断涂层的牢固程度。
4.耐盐雾腐蚀测试:将涂层试样暴露在盐雾环境中,通过一定时间内观察和评价试样的腐蚀情况,以判断涂层的耐腐蚀性能。
5.耐磨性测试:使用磨擦试验仪对涂层进行磨擦实验,观察涂层表面是否出现损伤,并通过对磨损面积和深度进行测量,评估涂层的耐磨性能。
6.耐候性测试:通过暴露试验或人工加速老化试验,对涂层进行一定时间的暴露,以评估其在自然环境下的耐候性能。
7.化学成分分析:通过取样并使用化学分析仪器,对涂层中的元素和成分进行定性和定量分析,以确认涂层的化学成分。
8.红外光谱分析:使用红外光谱仪对涂层进行红外光谱分析,以确定涂层的分子结构和化学键信息。
9.导电性测试:使用导电仪对涂层的导电性进行测试,以确定涂层的防腐性能。
综上所述,防腐涂料具有阻隔性能、抗腐蚀性能、耐候性等优点,并可以通过厚度测量、附着力测试、耐盐雾腐蚀测试等多种检测方法来评估其性能。
防腐蚀涂层的测试1、常规测试法防腐蚀涂层的测试法,在工业实践上,迄今仍以常规宏观的测试法为主。
各国均订阅了许多有关的测试标准,如美国的ASTM、ANSI、SSPC、NACE、MIL等均订有许多标准,国际标准化组织(ISO)、德国(DIN)、日本(JIS)、英国(BS)、法国(NF)、中国(G.B.)等都订有测试标准,逐年修订以测定涂层的防腐蚀性能。
兹将常用测试法简述如下:1.1 盐雾试验法此法是将涂漆的样板划伤后斜置于盐雾箱中,经一定时间后观察样板的锈蚀、蔓延和起泡程度。
这是一种实验室内的测试法,在国际上广泛采用,但它只能表征涂层在该规定条件下的耐腐蚀行为。
ISO3768-1976(E)中性盐雾试验(NSS)的序言中介绍,“抗盐雾性能和在其他介质中的抗蚀性之间很少有直接关系,因为有种种因素影响着腐蚀过程……试验所得结果不能被作为涂层在所有使用它的环境中抗蚀性的直接指南。
同样,试验中不同涂层的性能也不能直接指导这些涂层在服役中的相对耐蚀性”。
盐雾试验虽然采用颇多,但不少专家对它批评很多。
如Appleman和Campbell以及Hare均撰文批评。
事实上大多数研究表明:盐雾试验与实际暴露没有关联性,甚至在海洋环境中的结果与盐雾试验也少关联性。
而且用不同盐雾箱,或在不同时间,结果的重视性也缺乏证明。
T.Liu认为必须找出盐雾试验与实际暴露的关联性,因为涂料用户重视实际效果。
在许多盐雾试验结果中,也确实有些与实际应用的效果不符,例如油性红丹漆在一般大气中(尤其在未充分除锈的钢面上)具有良好的防腐蚀效果,但在盐雾试验中迅速破坏,因为油性基料不耐盐雾引起的阴极部位的皂化。
沿海盐雾中的氯化钠、氯化镁具吸潮而导电,氯离子腐蚀性强,所以盐雾试验比较接近船舶、近海采油平台、沿海港湾设施等。
盐雾试验迄今仍广泛采用,例如汽车的阴极电沉积底漆(CED)都规定必须通过700h的盐雾试验。
盐雾试验之所以广泛被采用,除了有一定的代表性外,是因为迄今尚无其它更广泛合适的测试法。
浸泡时间对两种涂层电化学腐蚀行为的影响郭静;蒋风松;蔡锐;张娟涛;林冠发【摘要】目的:研究浸泡时间对两种涂层电化学腐蚀行为的影响。
方法在质量分数为3.5%的NaCl溶液中通入饱和CO2气体,采用电化学方法、SEM形貌检测方法测量两种涂层在该溶液中不同浸泡时间下的动电位扫描极化曲线和表面形貌,对比分析两种涂层的电化学特征和防蚀性能。
结果随着涂层浸泡时间的延长,自腐蚀电位Ecor逐渐降低,而电流密度逐渐增大;在浸泡时间相同的情况下,涂层A 的自腐蚀电位Ecor比涂层B高,而电流密度比涂层B低,说明涂层A的耐蚀性能明显优于涂层B。
结论涂层短时间浸泡(≤72 h)时,电化学阻抗谱为吸氧过程的单容抗弧,长时间浸泡(≥120 h)时则为析氢过程的2个容抗弧,其耐蚀性下降。
%Objective To analyze the effect of soaking time on electrochemical corrosion behavior of two kinds of coatings. Methods The electrochemical method and SEM were used to obtain the polarization curves and surface morphologies of the two coatings in 3.5% NaCl solution with the saturation of CO2 gas during the test at different soaking time. Results The results showed that the corrosion potential Ecorr of the same kind of coating decreased and its current density increased with the soaking time under the same condition. The corrosion potential Ecorr of coating A was higher than that of the coating B and the current density was lower than that of the coating B with the same soaking time, which showed that the corrosion resistance of the coating A was significantly superior to that of the coating B. Conclusion When the soaking time of the coating was short (≤72 h), there was a single capacitive arc with absorbing oxygen process inEIS, but when the soaking time was long (≥120 h), there were two capacitive arcs with hydrogen evolution process in EIS, which showed that the corrosion resistance of the coating decreased in the latter case.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2016(013)002【总页数】8页(P1-7,83)【关键词】涂层;浸泡;耐蚀性能;极化曲线【作者】郭静;蒋风松;蔡锐;张娟涛;林冠发【作者单位】大庆油田第二采油厂,黑龙江大庆 163414;大庆油田工程建设有限公司油建二公司,黑龙江大庆 163712;石油管工程重点实验室,西安 710077;石油管工程重点实验室,西安 710077;石油管工程重点实验室,西安 710077【正文语种】中文【中图分类】TJ01;TG172由于涂层在很多腐蚀性环境中对在役设备具有良好的保护性能,在石油化工等工业中得到了广泛的应用。
—涂膜耐腐蚀性测定涂膜的耐腐蚀性是指涂膜在腐蚀介质(如酸、碱、盐等)下能够维持确定的物理性能和化学性能。
涂料的耐腐蚀性是评价涂料质量的紧要指标之一、涂膜耐腐蚀性测定是评估涂层在腐蚀介质中的稳定性能的一种方法。
它紧要用于测试涂层在腐蚀介质中的耐久性和耐腐蚀性能。
涂膜耐腐蚀性测定通常使用盐雾试验箱进行测试,该仪器可以模拟腐蚀介质,如海水、酸雨等,测试涂层在这些介质中的耐久性和耐腐蚀性能。
在盐雾试验箱中,将涂层样品放置在恒定的高温、高湿和盐度环境中,进行确定时间的测试。
在测试期间,检测涂层样品的外观、颜色、附着力、重量和硬度等性能变动,以评估涂层的耐腐蚀性能。
涂膜耐腐蚀性测定可以用于评估各种类型的涂层的耐久性和稳定性能,例如汽车漆、建筑涂料、船舶涂料等。
通过测定涂层在腐蚀介质中的性能变动,可以推想涂层的耐久性和寿命,为订立涂层维护和改进方案供应基础数据。
涂膜耐腐蚀性测定方法紧要有以下几种:盐雾试验法盐雾试验法是常用的评价涂膜耐腐蚀性的方法之一、该方法是将试样置于盐水雾室中,通过盐水雾的腐蚀作用来评估涂层的耐腐蚀性能。
在试验中,样品表面的涂层应当平整、无气孔、无麻点和无污染。
湿热试验法湿热试验法是一种加速试验,可以用来评估涂层在高温高湿条件下的耐腐蚀性能。
通常将样品置于恒温恒湿的试验箱内,通过湿气和高温来模拟涂层在实际使用中的环境。
样品在湿热环境下的暴露时间可以依据实际情况进行调整。
直接腐蚀试验法直接腐蚀试验法是一种模拟实际腐蚀环境的试验方法,将试样置于实际的腐蚀介质中,通过评估试样在腐蚀介质中的耐腐蚀性能来评估涂层的耐腐蚀性。
在试验过程中,要掌控试样的暴露时间和腐蚀介质的浓度和温度,进而保证测试结果之牢靠性。
模拟实际使用环境试验法模拟实际使用环境试验法是将试样暴露在模拟实际使用环境的试验箱内进行测试。
在试验过程中,要掌控温度、湿度、氧气浓度和腐蚀介质等参数,以模拟实际使用条件,评估涂层在实际使用中的耐腐蚀性能。
eis阻抗值摘要:一、引言二、EIS 阻抗值的定义与原理1.EIS 的英文全称2.阻抗值的计算公式3.阻抗谱图的解读三、EIS 阻抗值在工程领域的应用1.材料研究2.生物医学3.环境监测四、EIS 阻抗值测量方法的改进1.传统测量方法的局限性2.改进方法及其优势五、未来发展趋势与展望正文:一、引言EIS 阻抗值(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)作为一种电化学分析技术,广泛应用于材料研究、生物医学和环境监测等领域。
本文将对EIS 阻抗值的定义、原理以及在工程领域的应用进行详细阐述。
二、EIS 阻抗值的定义与原理EIS 阻抗值,即电化学阻抗谱,是一种描述电化学反应过程中电阻抗变化的曲线。
通过对阻抗谱图的分析,可以获得材料的电化学反应机制、电极过程动力学参数以及电极界面电阻等信息。
1.EIS 的英文全称是Electrochemical Impedance Spectroscopy,中文翻译为电化学阻抗谱。
2.阻抗值的计算公式为:Z = ω / (1 + jωRC)其中,Z 表示阻抗值,ω表示角频率,R 表示电阻,C 表示电容。
3.阻抗谱图的解读:通常将阻抗谱图分为三个区域,即高频区、中频区和低频区。
高频区的阻抗主要受电极界面双电层电容的影响;中频区主要与电极过程的动力学过程有关;低频区主要与电极系统的体积和质量传输过程有关。
三、EIS 阻抗值在工程领域的应用1.材料研究:EIS 阻抗值在材料研究领域的应用主要体现在对材料的电化学性能、腐蚀性能以及老化性能等方面的研究。
2.生物医学:EIS 阻抗值在生物医学领域的应用包括生物传感器的开发、生物组织与器件之间的界面电阻研究以及生物电化学过程的研究等。
3.环境监测:EIS 阻抗值在环境监测领域的应用主要体现在对土壤、水体等环境介质的污染物的定性和定量分析。
四、EIS 阻抗值测量方法的改进1.传统测量方法的局限性:传统的EIS 测量方法通常需要对电化学阻抗谱进行拟合,以获得电极系统的动力学参数。
带涂层缺陷金属EIS研究中等效电路的设计李自力;尚兴彬;黄敬东;崔淦;景龙祥;郭百合【摘要】对电化学阻抗谱进行等效电路分析是研究涂层金属性能的主要方法之一.对于带有缺陷的涂层,由于对应腐蚀体系的复杂性及等效电路的不完善,很难设计合适的等效电路与实际研究相对应,而国内在此方面的问题更为突出.因此,从带有缺陷的涂层腐蚀体系的闭合回路的扰动电流的流径出发,对国内外等效电路的设计研究方法进行总结,提出科学的等效电路设计思路,可以帮助得到合理的等效电路,从而推动等效电路法的实用性与准确性.%The method analyzing impedance spectroscopy by electric circuits is widely used to study coating performance. However, as to a certain system of coating with defects, it is difficult to design a electric circuit fitting it, because of the complexity of the system and the imperfection of the electric circuit technology. Therefore, for the development of electric circuit technology, the present paper summarizes the design and research methods home and abroad, and proposes scientific mentality of designing for electric circuits.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2013(034)001【总页数】4页(P52-55)【关键词】缺陷涂层;电化学阻抗谱;等效电路设计【作者】李自力;尚兴彬;黄敬东;崔淦;景龙祥;郭百合【作者单位】中国石油大学(华东),青岛266555【正文语种】中文【中图分类】TG174.1随着阻抗谱测量仪器的发展及阻抗谱方法在电化学研究中的应用,在20世纪80年代,国际上开始使用电化学阻抗方法来研究涂层性能。
乙烯基防腐测试指标乙烯基防腐是一种常用的防腐涂料,广泛应用于建筑、船舶、桥梁等领域。
为了确保乙烯基防腐的质量和性能,需要进行一系列的测试。
本文将介绍乙烯基防腐测试的主要指标及其意义。
1. 膜厚度测试膜厚度是评价乙烯基防腐涂层性能的重要指标之一。
膜厚度的测试方法一般采用电子测厚仪,通过测量涂层表面的厚度,可以判断涂层的均匀性和厚度是否符合要求。
适当的膜厚度可以保证防腐涂层的防腐性能和耐久性。
2. 附着力测试附着力是评价乙烯基防腐涂层与基材结合程度的指标。
附着力测试一般采用划格法或胶粘剂法,可以评估涂层与基材之间的结合力,判断涂层的牢固程度。
良好的附着力可以确保涂层长时间不脱落,提高防腐涂层的使用寿命。
3. 耐盐雾腐蚀测试乙烯基防腐涂层在海洋环境中常面临盐雾腐蚀的考验。
耐盐雾腐蚀测试是评价乙烯基防腐涂层抗盐雾腐蚀性能的重要手段。
一般采用盐雾腐蚀试验箱进行测试,根据涂层表面的腐蚀程度和腐蚀时间来评估涂层的耐盐雾腐蚀性能。
4. 耐热老化测试乙烯基防腐涂层在高温环境中可能会发生老化,降低其防腐性能。
耐热老化测试是评价乙烯基防腐涂层抗老化性能的重要指标之一。
一般采用烘箱进行测试,通过暴露涂层在一定温度下的时间,评估涂层的耐热老化性能。
5. 耐冷热冲击测试乙烯基防腐涂层在极端温度变化下可能会发生开裂、剥离等现象,影响其防腐效果。
耐冷热冲击测试是评价乙烯基防腐涂层抗冷热冲击性能的重要手段。
一般采用热冲击试验箱进行测试,通过涂层在高温和低温交替暴露的过程中观察涂层的变化,评估其冷热冲击性能。
6. 防腐性能测试乙烯基防腐涂层的主要功能是防止金属基材腐蚀。
因此,防腐性能是评价乙烯基防腐涂层质量的关键指标。
常用的防腐性能测试包括盐雾腐蚀试验、酸碱腐蚀试验、湿热腐蚀试验等,通过模拟实际环境中的腐蚀条件,评估涂层对腐蚀的抵抗能力。
7. 电阻率测试乙烯基防腐涂层具有一定的电绝缘性能,可以阻止电流通过,起到防腐的作用。
电阻率是评价乙烯基防腐涂层电绝缘性能的重要指标之一。
电化学阻抗谱用途
电化学阻抗谱(EIS)是一种研究材料电性特性的非破坏性技术,其用途十分广泛。
具体来说,电化学阻抗谱的主要用途包括以下几个方面:
材料研究:EIS可以用于研究各种材料的电化学性质,如陶瓷、半导体、聚合物等。
它可以测试材料的阻抗、电导率等电学参数,评估材料的腐蚀性能或电化学特性,为材料性能评估和腐蚀行为研究提供重要数据。
表面处理:EIS可以测量电化学系统中电极表面的阻抗,进而分析电化学反应的速率、模式和起始过程等,为表面处理和镀膜等工艺提供反馈信息。
在铝合金、不锈钢等材料的腐蚀保护领域,EIS可以实时监测保护膜的稳定性和耐久性,为保护膜的优化提供重要数据。
电池研究:EIS被广泛应用于锂离子电池研究和生产领域,包括研究电极界面反应机理和容量衰减机制,测定相关电极过程动力学参数和电池的健康状态、荷电状态以及电池的内阻。
通过EIS的测量和分析,可以深入了解电池内部的电化学过程。
生物电化学反应分析:EIS可以应用于分析生物电化学反应,例如生物传感器中的电化学信号转换、生物体内电化学反应的研究等。
综上所述,电化学阻抗谱作为一种有效的电化学研究方法,在材料科学、电化学、生物学等多个领域都有广泛的应用。
1。
涂膜的耐化学耐腐蚀性能:耐水性耐盐水性耐化学试剂耐溶剂性涂膜是涂在各种表面上的保护性层,旨在供应美观性和防范外部环境因素的功能。
为确保涂膜的性能和长期性,涂料行业进行了一系列涂膜的耐化学及耐腐蚀性能测试。
本文将介绍这些测试的紧要性以及测试的原理和方法。
耐水性测试耐水性测试是评估涂膜对水的防范本领的方法之一、在这项测试中,将涂漆试板浸泡在水中,察看是否显现发白、失光、起泡、脱落等现象,以及恢复状态的难易程度。
这个测试的原理是涂料在使用过程中常常接触到潮湿的空气或水分,导致漆膜膨胀和透水,从而影响其性能和寿命。
耐盐水性测试耐盐水性测试用于评估涂膜对盐水侵蚀的防范本领。
在测试中,涂膜不但受到水的浸泡和膨胀,还会受到盐水中氯离子的渗透,可能导致耐水性问题,同时也可能产生锈点和锈蚀等损坏。
耐石油制品性测试耐石油制品性测试评估涂膜对石油制品(如汽油、润滑油、溶剂等)的防范本领。
由于现代工业产品常常与这些石油制品接触,因此漆膜必需具备对这些化学物质的防范本领。
耐化学试剂性测试耐化学试剂性测试用于评估涂膜对酸碱盐和其他化学药品的防范本领。
在规定的温度和时间内,察看涂膜受介质侵蚀情况。
耐溶剂性测试耐溶剂性测试评估涂膜对有机溶剂侵蚀的防范本领。
测试方法包含将样板放入指定的介质中,察看涂膜是否显现失光、变色、起泡、斑点、脱落等现象。
耐家用化学品性测试耐家用化学品性测试,也称为污染试验或耐洗涤性测试,评估涂膜经受皂液和合成洗涤剂的清洗后是否保持原性能。
这是由于涂膜接触回到家中用清洁剂时,假如玷污或侵蚀,将影响其装饰和保护功能。
耐化工气体性测试耐化工气体性测试评估涂膜在工业废气和酸雾等化工气体的作用下是否显现失光、丝纹、网纹或起皱等损坏现象。
这项测试通过使用SO2或NH3进行耐化工气体的腐蚀试验来模拟实际应用条件。
综上所述,耐化学及耐腐蚀性能测试对于确保涂膜的质量和性能至关紧要。
通过这些测试,涂料制造商能够供应更长期、更耐用的涂膜产品,满足各种应用领域的需求,从而确保涂膜在不同环境中表现出色。
eis阻抗值
(原创实用版)
目录
1.EIS 阻抗值的定义
2.EIS 阻抗值的测量方法
3.EIS 阻抗值的应用
4.EIS 阻抗值的影响因素
正文
EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy,电化学阻抗谱)阻抗值是一种电化学技术,用于测量电化学系统的阻抗特性。
EIS 阻抗值可以帮助研究者了解电极表面发生的反应,以及反应的速率和机理。
EIS 阻抗值的测量方法通常包括以下几个步骤:首先,在电化学电池中加入待测电极和对电极;其次,通过电化学工作站施加一定范围的交流电压;然后,测量电极的电流响应,得到阻抗谱;最后,根据阻抗谱计算EIS 阻抗值。
EIS 阻抗值可以应用于多个领域,如腐蚀研究、电化学储能、电化学催化等。
通过分析 EIS 阻抗值,可以评估电极材料的性能,优化电化学反应条件,提高系统的工作效率。
EIS 阻抗值的影响因素包括电极材料、电极结构、电解液、测量频率和温度等。
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宾远红等:嗣E玲评价防璃潦层的耐腐蚀性能
用EIS评价防腐涂层的耐腐蚀性能
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李培芬李晓枫
(广东省珠海市质量计量监督检测所,广东珠海519002)
摘要:本文介绍了一种评价涂层耐蚀性的方法——电化学阻抗谱法(EIs),阐述了Els技术测量的基本原理,举例介绍了测试方法和结果分析。
关键词:电化学阻抗;等效电路;耐蚀性
1前言金属表面涂层耐腐蚀性能的评价方法很多,包括一般的常规测试方法、盐雾试验、湿热试验和电化学测试方法等。电化学阻抗谱方法采用小振幅的正弦波扰动信号,对被测体系扰动小,且能够在不同的频率段分别得到涂层的电容、电阻、涂层与基底的界面电容、电阻等有关信息,能较准确快速的测试涂层下金属的腐蚀情况,此外他测量的频率范围很宽,能比其他常规的电化学方法得到更多的动力学信息及电极界面结构的信息,是一种用来评价涂层耐蚀性的主要的电化学方法。2电化学阻抗谱法(EIs)测试原理激励电压和响应电流的关系:e=拓=Esin((u£+j51)(1)江,sin(叫£+声2)(2)式中:e一正弦激励电压信号,V;∞一角频率,Hz;声l,562一电压和电流相位角,。;石一阻抗,Q;i一响应电流,A;E,卜一电压和电流幅值,V、A:经过拉普拉斯平面分析转化之后为:z:掣:粤ef(≯t一≠z):IzI一:z,+矽(3)tLp,』式中:z一相应频率的阻抗值,Q;歹一复数符号;IzI—阻抗的模,Q;z7一表示阻抗的电阻部分;∥一表示阻抗的电容部分;声一相位差,。。通过施加一个正弦激励电压信号,得到各个频率和相位角下的阻抗z和阻抗的模IzI的值。3测试与分析测试一般采用电化学工作站,采用三电极体系,被测试样为工作电极,铂电极为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极,将试样用环氧树脂或聚酰亚胺胶带密封,保持试样暴露面积一定,好做比较。电化学介质一般采用3.5%的氯化钠中性溶液。测试前先将浸泡30rnjn,等整个体系稳定再进行测量。测得的电化学阻抗谱分为Nyquist图和Bode图,如图1为试验测得的镁合金微弧氧化膜层的N)quist图。
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图1镁合金微弧氧化膜层的Nyquist图
目前电化学阻抗谱的分析方法主要有等效电路法和
数学模型法。等效电路法是用一些等效元件(等效电阻
R,等效电容Ci等效电感L,常相位角元件CPE)来构成
一个电路,使这个电路的模拟阻抗谱与测得的阻抗谱相
同。等效电路法相比数学模型法更加具体直观,为目前
最常用的分析方法。将测得的如图1的数据用zview2
软件编辑等效电路模型进行拟合,得到拟合数据。等效
电路图如图2。
图2等效电路模型
其中R,代表溶液电阻;C。代表金属价质表面双电
层电容;R代表电荷传递电阻;G和圮反映与电荷传递
和双层扩散相关的电化学反应。C,代表膜层的电容,反
应涂层的抗渗透性能;R,代表膜层的阻抗值,反映膜层
阻挡电解质的能力,是评价膜层耐蚀性的主要参数。通
(下转第19页)
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万方数据
陈画典:浅谈确瓷泥料标准化意叉厦技术指标标控
合理的成分技术指标,来实施对泥料化学成分的控制。
目前在国内陶瓷业界较普及的测量仪器主要有多元素快
速分析仪,原子吸收光谱仪,x荧光光谱仪。不管用何种
仪器来做成分分析,均为相对分析,都是通过与标准物质
对比,得出相对合理的数据资料,为生产出质量稳定的产
品提供保证。
2.2粒度控制
对泥料的粒度控制,主要通过用标准筛来做筛余量
测试,对相对精细的粒度管制还可以用激光粒度分析仪
来测试。不同泥料粒度的控制是以100目、200目、250
目和325目等四种常用规格筛网管觎为主。在使用时粒
度过粗或过细均不利质量稳定,因过细不仅会增加原料
加工成本,不利提升加工产能和节省能耗,也不利泥料的
流动性,影响均质;而过粗易影响浆料性能,不利于稳定
生产;现有大部分泥料筛余量要求:≤0.2%(200目)。
2.3磁性物的控制
磁性物是指分布于原料中或于加工过程中引入的机
械铁屑、硫铁矿或菱铁矿等有磁性的物质。除了原料本
身,生产原料的设备也可能引人磁性物。铁在陶瓷泥料
中以各种不同的形式存在,其中最严重的是金属铁(加工
过程中带人的铁屑),它不仅会影响陶瓷制品表面着色,
而且会出现明显的黑点或针孔,因此需依客户的实际要
求将其控制在合理的范围内。实践发现,在一般泥料中
的磁性物,其含量要小于0.3%。通过磁性物的控制来提高泥料的质量,确保最终产品质量的稳定性。2.4泥料含水率的控制泥料含水率的高低直接关系到企业的经济利益,因为没有统一的标准,经常造成经济纠纷,明确设定技术要求有利于企业之间的经济往来;含水率主要通过榨泥机来控制,一般控制在20%一25%。2.5白度的控制白度是泥料的一个重要指标,泥料白度与成品最相近。泥料经煅烧,在自然光下目视比对或者直接用白度仪测定比对,确认白度是否符合样品要求,一般要求煅烧白度(1080qc)>72。2.6线收缩率的控制收缩率直接影响陶瓷产品的尺寸是否符合设计要求,产品在设计之前,必须要知道泥料收缩率,才能开始设计。根据笔者的了解,泥料收缩率:高温泥料(16±1)%、中温泥料(15±1)%、白云陶泥料(4±O.5)%。2.7烧成温度的控制泥料必需要有明确的烧成温度,操作人员才有章可循。陶瓷是火的艺术,陶瓷产品必需通过火来实现。烧成温度的控制一般是通过窑炉,调整相关的油嘴或气枪或电炉丝及烧成时间,来实现烧成温度的控制。2.8线热膨胀系数的控制坯体与釉料能否结合与膨胀系数关系密切,一般坯、釉膨线胀系数相差控制在(5—10)×10-7/℃以内即釉料比泥料大(5~10)×10—47/℃。综上所述,泥料标准化具有重要意义,通过对以上技术指标的控制,采用先进生产设备、工艺,并对生产流程进行有效分析及管控,使泥料标准化生产供应,确保陶瓷产品质量。泥料标准化,既是产业升级的出发点,又是产业崛起的着力点,泥料的标准化将使陶瓷行业真正走上规模化、集约化的绿色发展之路。
参考文献
[1]蔡建,余进红.浅谈我国陶瓷原料标准化、系列化工作之进展.
f2]蔡作乾。王琏.杨根.陶瓷材料词典fM].化学工业出版社.
作者简介:陈国典,男,工程师。工作单位:福建省德化县质量计量检测所。
通讯地址:362500福建省德化县凤凰山陶瓷学院内。
收稿时间:201l一0r7一05
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过等效电路模型得到各个等效元件的数值,从而得到膜
层的阻抗值。不同膜层的等效电路模型可能有所不同,
可以通过比较拟合得到的膜层的阻抗值的大小来评定膜
层的耐腐蚀性能,阻抗值越大,膜层的耐蚀性越好。同时
低频部分还能体现金属/涂层的界面信息,通过分析金属
腐蚀的电化学反应过程,分析涂层的作用机理。
4结语
电化学阻抗谱法(EIs)评价涂层的耐腐蚀性能相对
于传统的、狈0试方法能更加快速直观、定量的评定膜层的
耐腐蚀性能,还能分析涂层的失效机理,期望制定有关
EIS评价金属表面防腐涂层性能的国家标准。
参考文献
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[2]张鉴清。曹楚南.电化学阻抗谱方法研究评价有机涂层[J].腐蚀与
防护,1998,19(3):99—104
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与防护技术,2009,21(1):69—71.
[4]刘旭文,熊金平,曹京宜.EIs法研究3种配套涂层体系的腐蚀电化
学行为[J].化工学报,2008,59(3):559—664.
作者简介:宾远红,男,硕士研究生。工作单位:广东省珠海市质量计量监督检
测所。通讯地址:519000广东省珠海市香洲区人民西路133号1013室。
李培芬,李晓枫,广东省珠海市质量计量监督检测所(珠海519000)。
收稿时间:2011—11—10
万方数据
用EIS评价防腐涂层的耐腐蚀性能
作者:宾远红, 李培芬, 李晓枫
作者单位:广东省珠海市质量计量监督检测所,广东珠海,519002
刊名:
计量与测试技术
英文刊名:Metrology & Measurement Technique
年,卷(期):2011,38(12)
1.曹楚南.张鉴清 电化学阻抗谱导论 2002
2.张鉴清.曹楚南 电化学阻抗谱方法研究评价有机涂层 1998(03)
3.王杨.杨慧 用交流阻抗法研究铌钢在海水中的腐蚀[期刊论文]-腐蚀科学与防护技术 2009(01)
4.刘旭文.熊金平.曹京宜 EIS法研究3种配套涂层体系的腐蚀电化学行为[期刊论文]-化工学报 2008(03)
本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_jlycsjs201112009.aspx