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极化曲线标准极化曲线是电化学分析中常用的一种曲线，它反映了电极电位与电流之间的关系。
在不同的电化学测试中，极化曲线的获取和分析方法可能会有所不同，但它们的基本原理和标准是相似的。
以下是关于极化曲线的获取、分析和应用的一些基本标准和原则。
一、极化曲线的获取1. 测量方法：极化曲线通常通过控制电流法或控制电位法来获取。
在控制电流法中，电流保持恒定，而电位随时间变化；在控制电位法中，电位保持恒定，而电流随时间变化。
2. 实验设备：进行极化曲线测量时，需要使用电化学测试系统，包括电极（工作电极、参比电极和辅助电极）、电解池、电流源和电位测量装置。
3. 测试条件：测试条件应保持一致，包括电解质的种类和浓度、温度、搅拌速度等。
这些因素都会影响极化曲线的形状和特征。
二、极化曲线的分析1. 曲线形状：极化曲线通常分为三个区域：活性溶解区、钝化区和过钝化区。
活性溶解区表现为电流随电位增加而线性增加；钝化区电流随电位增加而减少，表明电极表面形成了一层稳定的氧化物膜；过钝化区电流再次增加，表明氧化物膜被破坏。
2. 腐蚀速率：通过极化曲线可以估算金属的腐蚀速率。
在活性溶解区，腐蚀速率可以通过斜率（电流密度/电位）来计算。
3. 钝化行为：钝化区的出现和形态可以用来评估金属的钝化能力，即金属抵抗腐蚀的能力。
三、极化曲线的应用1. 腐蚀研究：极化曲线是研究金属腐蚀行为的重要工具，通过分析极化曲线可以了解金属在不同环境条件下的腐蚀特性。
2. 防腐设计：极化曲线的分析结果可以用于指导金属结构的防腐设计，选择合适的材料和涂层。
3. 电化学测试：极化曲线是电化学测试中的一种基本曲线，它可以用于评估电镀、电池、燃料电池等电化学系统的性能。
四、结论极化曲线是电化学分析中的一种重要工具，它通过反映电极电位与电流之间的关系，提供了关于金属腐蚀行为和电化学系统性能的详细信息。
通过标准的测量方法和分析技术，可以获得准确的极化曲线，为腐蚀研究和电化学应用提供重要的数据支持。
碳钢极化曲线测定实验项目性质：设计性所属课程名称：化工装备腐蚀与防护计划学时：4学时一、实验目的及任务通过本实验的学习，使学生能从金属腐蚀的基本理论出发，学生亲自进行常见的金属腐蚀实验的操作，进一步理解金属腐蚀的基本理论，掌握金属腐蚀的研究方法和手段。
本实验是以测定碳钢腐蚀极化曲线来研究和分析金属电化学腐蚀的腐蚀机理、腐蚀速度。
通过本实验的学习，应达到以下目的：1. 使学生掌握电化学腐蚀测试方法的基本操作技术，使学生了解电化学腐蚀的成因和机理；2. 培养学生具有科学的思维方法、科学的工作态度和协作精神；3. 对于设计性实验，初步学会设计电化学腐蚀实验方案；通过学生的独立设计，使学生对实验的研究方法和设计方案有较深入的理解；从而培养综合设计能力和大胆创新的思想。
二、实验内容及要求本实验项目为设计性实验，由学生自行设计或选择恰当的电化学腐蚀实验方法和装置，自己确定实验步骤，拟定实验方案，通过对碳钢极化曲线进行电化学解析，最后得出实验的结论。
具体要求如下：1. 掌握腐蚀实验室研究的基本实验技能；2. 对于设计性实验，初步学会设计电化学腐蚀实验方案；3. 熟悉常用电化学腐蚀实验设备的使用方法；4. 掌握实验数据的处理及实验报告撰写；5. 实验中存在的问题及解决方法，实验收获体会。
三、实验条件1. 仪器设备条件PAR2273腐蚀电化学测试系统，corrTest电化学系统，电解池为三电极电化学测试体系，辅助电极为25mm×25mm的铂片，参比电极为饱和甘汞电极（SCE）。
2. 物质条件实验中所用铁电极为碳钢。
（处理方法：加工为直径6mm，高为5mm的小圆柱体，真空炉中900℃退火8小时，随炉降至室温，消除铁电极的晶体缺陷。
）电极用环氧＋固化剂（顺丁烯二酸酐，比例为100:25～30，温度为130～140℃，恒温8小时）或用松香＋石蜡（比例1:1）。
电极表面依次用400＃，800＃水砂纸在预磨机上打磨。
极化曲线的测定极化曲线的测定⼀、实验⽬的掌握恒电位测定极化曲线的⽅法，测定碳钢（圆型钢筋）在碱性溶液中的恒电位阳极极化曲线及其极化电位。
⼆、实验原理实际的电化学过程并不是在热⼒学可逆条件下进⾏的。
在电流通过电极时，电极电位会偏离其平衡值，这种现象称为极化。
在外电流的作⽤下，阴极电位会偏离其平衡位置向负的⽅向移动，称为阴极极化；⽽阳极电位会偏离其平衡位置向正的⽅向移动，称为阳极极化。
在电化学研究中，常常测定极化曲线，即电极电位与电流密度的关系。
铁在硫酸溶液中典型的阳极极化曲线如图23.1所⽰，该曲线分为四个区域：电流密度i 阳极电位φ+图23.1 阳极极化曲线1．从点a 到点b 的电位范围称⾦属活化区。
此区域内的ab 线段是⾦属的正常阳极溶解，以铁电极为例，此时铁以⼆价形式进⼊溶液，即Fe → Fe 2+ + 2e-。
a 点即为⾦属的⾃然腐蚀电位。
2．从b 点到c 点称为钝化过渡区。
bc 线是由活化态到钝化态的转变过程，b 点所对应的电位称为致钝电位，其对应的电流密度ib 称为致钝电流密度，此时Fe 2+离⼦与溶液中的-24SO 离⼦形成4FeSO 沉淀层，阻碍了阳极反应进⾏，导致电流密度开始下降。
由于+H 不容易到达4FeSO 沉淀层的内部，因此铁表⾯的pH 逐步增⼤。
3．从c 点到d 点的电位范围称为钝化区。
由于⾦属表⾯状态发⽣变化，阳极溶解过程的过电位升⾼，⾦属的溶解速率急剧下降。
在此区域内的电流密度很⼩，基本上不随电位的变化⽽改变。
此时的电流密度称为维持钝化电流密度i m 。
对铁电极⽽⾔，此时32O Fe 在铁表⾯⽣成，形成致密的氧化膜，极⼤地阻碍了铁的溶解，出现钝化现象。
4.de 段的电位范围称为过钝化区。
在此区阳极电流密度⼜重新随电位增⼤⽽增⼤，⾦属的溶解速度⼜开始增⼤，这种在⼀定电位下使钝化了的⾦属⼜重新溶解的现象叫做过钝化。
电流密度增⼤的原因可能是产⽣了⾼价离⼦（如，铁以⾼价转⼊溶液），或者达到了氧的析出电位，析出氧⽓。
电化学腐蚀实验探索金属的腐蚀现象金属腐蚀一直是制约金属材料使用寿命和性能的主要问题。
为了深入理解金属腐蚀现象，电化学腐蚀实验成为一种重要的研究手段。
本文将探讨电化学腐蚀实验在揭示金属腐蚀本质方面的作用。
首先，我们需要了解电化学腐蚀的基本原理。
金属在电解质溶液中存在两种反应，即氧化反应和还原反应。
当金属表面存在缺陷引发了阳极反应时，金属就会发生腐蚀。
而电化学腐蚀实验通过模拟实际工况中的环境，制造特定的电化学条件，从而深入研究金属腐蚀机理。
在电化学腐蚀实验中，最常用的方法是极化曲线测量。
通过施加恒定电流或电压，观察电流或电压随时间的变化，可以获得极化曲线。
极化曲线是描述金属腐蚀行为的重要指标，包括阳极极化曲线和阴极极化曲线。
阳极极化曲线反映了金属的功率损失，而阴极极化曲线则反映了金属的保护性能。
除了极化曲线测量，电化学腐蚀实验还可以通过测量腐蚀电流密度、腐蚀速率和阻抗等参数来了解金属腐蚀的特征。
腐蚀电流密度是描述金属腐蚀速率的指标，一般通过电化学极化法测量得到。
腐蚀速率可以直接通过重量损失或体积损失来计算。
而阻抗则是评估金属膜层保护性能的重要参数，可通过交流阻抗谱法测量得到。
电化学腐蚀实验常常结合其他表征手段，如扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS），来观察和分析金属腐蚀表面的微观结构和组成。
这些分析手段能够提供更详细的信息，揭示腐蚀过程中的细节变化。
通过电化学腐蚀实验，我们可以深入了解金属腐蚀的机制。
首先，我们可以研究金属腐蚀速率与环境条件的关系。
实验结果表明，环境中的温度、溶液酸碱度和氧浓度等都会对金属腐蚀速率产生影响。
此外，电化学实验还可以研究金属在不同金属耦合条件下的腐蚀行为。
例如，金属在不同电位下的腐蚀行为可以通过测量其极化曲线来研究。
这些实验结果为我们预测和控制金属腐蚀提供了重要的依据。
除了了解腐蚀机制，电化学腐蚀实验还可以通过设计和优化防腐蚀措施，从而减缓金属腐蚀过程。
例如，在电化学腐蚀实验中，我们可以通过添加抑制剂或电化学方法来提高金属的耐腐蚀性能。
极化曲线求自腐蚀电流密度
自腐蚀电流密度可以通过测量极化曲线来获得，具体方法如下：
1. 准备工作：准备好待测的金属样品，并将其作为工作电极放在电解质溶液中。
2. 极化曲线测量：在测量中，需要通过改变工作电极的电势来获得极化曲线。
可以使用电位扫描法或电流密度扫描法进行测量。
- 电位扫描法：在这种方法中，将工作电极的电势从一个起始
点线性变化到一个终止点，并记录在每个电位下测得的电流密度值。
根据所测得的数据绘制极化曲线，横坐标为电势，纵坐标为电流密度。
- 电流密度扫描法：在这种方法中，将工作电极的电流密度从
一个起始点线性变化到一个终止点，并记录在每个电流密度下测得的电势值。
根据所测得的数据绘制极化曲线，横坐标为电流密度，纵坐标为电势。
3. 求自腐蚀电流密度：自腐蚀电流密度通常对应于极化曲线的原点，即在工作电极无外加电势的情况下的电流密度值。
4. 分析结果：根据所测得的极化曲线，可以进一步分析金属的腐蚀行为。
如果极化曲线在原点处呈现水平线，则说明金属处于自腐蚀状态，该水平线对应的电流密度即为自腐蚀电流密度。
需要注意的是，测量极化曲线时要注意电解质溶液的温度、测量仪器的准确性等因素，以获得可靠的结果。
这篇文章将以“316L不锈钢在纯水中的极化曲线”为主题展开讨论，并按照从简到繁、由浅入深的方式，为您全面解读这一主题。
1. 介绍316L不锈钢在纯水中的极化曲线316L不锈钢是一种低碳钢，具有良好的耐蚀性能，因此被广泛应用于船舶、化工设备和食品加工等领域。
而极化曲线则是评估金属材料耐蚀性能的重要方法之一，通过对316L不锈钢在纯水中的极化曲线进行分析可以全面了解其耐蚀性能。
2. 极化曲线的实验原理在实验室中，将316L不锈钢放入盛有纯水的电化学池中，并通过不同电位下的极化曲线来评估其在纯水中的腐蚀行为。
实验原理包括电化学腐蚀的基本原理，以及如何通过极化曲线来获取材料在纯水中的腐蚀动力学参数。
3. 极化曲线的数据分析通过实验获取的极化曲线数据将进行详细的分析，包括腐蚀电位、腐蚀电流密度以及阳极和阴极极化曲线等参数。
这些参数将帮助我们全面了解316L不锈钢在纯水中的腐蚀行为，为材料选择和工程应用提供重要参考。
4. 对316L不锈钢在纯水中极化曲线的评价根据极化曲线的分析结果，将对316L不锈钢在纯水中的腐蚀性能进行评价。
包括其耐蚀性能的优势和局限性，以及如何优化材料配方和表面处理来提高其在纯水环境中的使用寿命。
5. 个人观点和总结在文章的笔者将共享个人对316L不锈钢在纯水中极化曲线的理解和看法，同时对本文进行总结性的回顾，以便读者能够全面、深刻地理解这一主题，并对相关领域有更深入的认识。
通过以上全面的讨论和分析，相信您能够对316L不锈钢在纯水中的极化曲线有更深入的理解。
希望本文能够为您提供有价值的信息，并对您有所帮助。
6. 316L不锈钢的应用领域在介绍316L不锈钢在纯水中的极化曲线之后，我们可以进一步展开讨论其在不同领域的应用情况。
由于316L不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，因此在船舶、化工设备、食品加工等领域得到了广泛的应用。
其高强度和良好的加工性能也使得它成为制造行业的重要材料之一。
7. 极化曲线实验的操作步骤在极化曲线实验的原理部分讨论了实验的基本原理，接下来可以详细介绍实验的具体操作步骤。
金属钝化是一种保护金属表面的方法，通过形成一层非活性的氧化膜来降低金属的化学活性，从而延长其使用寿命。
这一过程可以通过阳极极化曲线来进行研究和表征。
1. 介绍金属钝化的概念金属钝化是一种重要的表面处理技术，它可以提高金属材料的耐腐蚀性和机械性能。
在金属表面形成的氧化膜可以有效地防止金属与外界介质（如空气、水）发生化学反应，从而起到保护作用。
这一过程常常通过阳极极化曲线进行分析和研究。
2. 金属钝化过程的典型阳极极化曲线通常，金属钝化过程的阳极极化曲线呈现出三个典型区域：主动状态区、传质控制区和钝化区。
在主动状态区，金属处于活跃状态，电流密度随阳极电位的升高而增大；在传质控制区，金属表面开始形成氧化膜，电流密度逐渐减小；金属进入钝化区，在这一区域内，电流密度几乎不变，金属表面形成的稳定氧化膜起到了保护作用。
3. 讨论金属钝化过程中的关键因素金属钝化过程受到多种因素的影响，例如金属种类、表面处理方式、介质性质等。
在阳极极化曲线上，这些因素会导致曲线形状发生变化，反映出金属钝化过程的不同特点和表现。
4. 金属钝化在工程实践中的应用金属钝化技术在航空航天、汽车、船舶等领域有着广泛的应用。
通过对金属钝化过程的深入研究，可以更好地设计和选择适合的金属材料，并优化工艺参数，从而提高产品的耐用性和可靠性。
总结与展望金属钝化过程的典型阳极极化曲线是研究金属材料表面特性的重要手段，通过对这一曲线的深入理解，可以丰富我们对金属钝化机制的认识，为相关工程应用提供科学依据。
未来，随着材料科学和工程技术的不断发展，金属钝化技术必将得到进一步完善和应用推广。
个人观点金属钝化作为保护金属材料的一种有效方法，其研究对于提高材料的抗腐蚀性和机械性能具有重要意义。
阳极极化曲线作为研究金属钝化过程的重要工具，可以为我们揭示金属表面特性的变化规律，为工程实践提供强有力的支持。
在未来的研究中，我将继续关注金属钝化领域的最新进展，为推动该领域的发展贡献自己的力量。
阳极极化曲线的测定阳极极化曲线的测定与分析导读：就爱阅读网友为您分享以下“阳极极化曲线的测定与分析”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!阳极极化曲线的测定与分析了解自腐蚀电位、致钝电位和维钝电位、过钝解自腐蚀电位、致钝电位和维钝电位、过钝化电位以及致钝电流密度和维钝电流密度等概化电位以及致钝电流密度和维钝电流密度等概念；念； 2. 2. 掌握恒电位法测定阳极极化曲线的原理和方掌握恒电位法测定阳极极化曲线的原理和方法；法；3. 3. 通过阳极极化曲线的测定，判定实施阳极保护通过阳极极化曲线的测定，判定实施阳极保护的可能性，初步选取阳极保护的技术参数；的可能性，初步选取阳极保护的技术参数； 4. 4. 掌握掌握IM6ex IM6ex电化学工作站的使用方法。
电化学工作站的使用方法。
将一种金属将一种金属((电极电极))浸在电解液中，在金属与溶液之间就会浸在电解液中，在金属与溶液之间就会形成电位，这种电位称为该金属在该溶液中的电极电位。
形成电位，这种电位称为该金属在该溶液中的电极电位。
当有外加电流通过此电极时，其电极电位会发生变化，这当有外加电流通过此电极时，其电极电位会发生变化，这种现象称为电极的极化。
如果电极为阳极，则电极电位将种现象称为电极的极化。
如果电极为阳极，则电极电位将向正方向偏移，称为阳极极化；对于阴极，电极电位将向向正方向偏移，称为阳极极化；对于阴极，电极电位将向负方向偏移，称为阴极极化。
负方向偏移，称为阴极极化。
电极电位随电流密度变化的电极电位随电流密度变化的关系曲线称为极化曲线关系曲线称为极化曲线。
为了判定金属在电解质溶液中采。
为了判定金属在电解质溶液中采取阳极保护的可能性，选择阳极保护的取阳极保护的可能性，选择阳极保护的33个主要技术参个主要技术参数数——致钝电流密度致钝电流密度、、维钝电流密度维钝电流密度和和钝化区的电位范围钝化区的电位范围，，需要测定阳极极化曲线。
需要测定阳极极化曲线。
极化曲线分析钢筋的腐蚀过程
学校：辽宁科技大学 班级：材化11-2班 姓名：*** 极化曲线分析钢筋的腐蚀过程 摘 要：为了确定混凝土中钢筋锈蚀速率的控制因素，运用腐蚀极化曲线图分析活化钢筋阴阳极极化曲线和腐蚀电流随环境相对湿度的变化规律，并讨论在干湿循环过程中混凝土中钢筋的锈蚀过程。结果表明，有锈蚀产物存在时，锈蚀产物中FeOOH可以取代氧成为钢筋锈蚀过程的阴极去极化剂，钢筋的总腐蚀电流为氧去极化和锈蚀产物去极化产生的腐蚀电流的加和。钢筋的总腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而增大，和氧在混凝土中的扩散速率的变化趋势截然相反，从而证明氧仅是混凝土内钢筋开始的锈蚀的必备条件，但却不是混凝中钢筋锈蚀过程控制素。 关键词：混凝土；钢筋；极化曲线；氧；腐蚀产物 混凝土中钢筋的锈蚀是一个非常复杂的电化学过程，目前国内外学者在建立
钢筋锈蚀速率模型时，普遍借鉴了金属腐蚀学的研究成果，假定混凝土中钢筋的锈蚀速率受氧扩散速率所控制［１－７］，这种假定的正确和合理性直接决定了由此建立的理论模型的适用程度．由于金属腐蚀学研究的对象，大都是金属处于溶液、水或土壤中，整个腐蚀过程受氧扩散控制已为无数的研究所证实。然而大气环境混凝土中钢筋的腐蚀和前几种不同，目前已有的研究发现钢筋的锈蚀速率随混凝土湿含量增大而增大，直至混凝土饱水，钢筋锈蚀速率也没有出现下降［８－９］，和混凝土中氧扩散速率的变化趋势［１０］截然相反，这是上述假定所无法解释的．姬永生等［１１］通过试验研究和钢筋锈蚀产物物相组成的变化分析证明锈蚀产物中FeOOH可以取代氧成为钢筋锈蚀过程阴极反应的新的去极化剂，传统的氧作为单一阴极去极化剂的锈蚀机理面临着严峻的挑战。因此，探究高湿供氧困难情况下混凝土内钢筋仍高速锈蚀的内在机理，对于建立正确、合理钢筋锈蚀速率模型具有重要的意义。 腐蚀极化曲线图是进行金属腐蚀机理分析的重要工具之一。本文在文献［１１］研究的基础上，运用腐蚀极化曲线图全面解释混凝土中钢筋锈蚀过程，探究混凝土由干燥到饱水变化过程混凝土内钢筋锈蚀速率变化的内在机理，并讨论在干湿循环过程中混凝土中钢筋的锈蚀过程，为预测钢筋混凝土的使用寿命奠定基础。 1.金属腐蚀极化曲线图简介 1.1腐蚀电池的极化曲线图 腐蚀电池的极化曲线图如图１所示。图中曲线A和C分别表示腐蚀电池的阳极极化曲线和阴极极化曲线。腐蚀电池工作时，局部阳极和局部阴极均发生极化，如果溶液电阻可以忽略，此2条曲线必交于S 点，S点对应的电位为自腐蚀电位E，与之相对应的阳极氧化反应电流为自腐蚀电流Ｉ，单位面积上的自腐蚀电流为自腐蚀电流密度i。极化曲线的斜率称为极化率，图中Pa和Pc分别为阴、阳极电极反应的
如果忽视图1(b)中极化曲线的具体形状而用直线表示，便得到Evans极化图，如图2所示。在实际的腐蚀体系中，由于阴阳极间电解质电阻的存在，阴阳极极化曲线一般无法交于一点，阴阳极平衡电位分别只能各自极化到图中的Ec和Ea，Ec和Ea称为阴、阳极的电极反应电位，阳极平衡电位正向的偏移量Ea－Ee，ａ称为阳极过电位，用ηａ表示，阴极平衡电位负向的偏移量Ee，C－Ec称为阴极过电位，用ηｃ表示，阴阳极间电解质电阻产生的电位降为Icorro。 1.2腐蚀过程的控制因素 金属腐蚀速率的大小一般用腐蚀电流强度来表示，Icor=(Ec-Ea)/(Pa+Pc+R) 式中:Ea,Ec为阳、阴极溶解反应的平衡电位，R为欧姆电阻。由式可知，Pa、Pc和R是腐蚀的阻力。当这三相阻力中任意一项明显地超过另两项时，这一阻力将在腐蚀过程中对速率起控制作用，称为控制因素。利用极化图可以非常直观地判断腐蚀的控制因素。例如，当R很小时，若Pc>Pa,Icoor主要取决于阴极极化率Pc的大小，称为阴极控制；反之，若Pa称为阳极控制。如果Pa和Pc接近，同时决定锈蚀速率的大小，则称为混合控制，如果腐蚀系统的欧姆电阻很大，R>>（Pa + Pc），则腐蚀主要由电阻决定，称为欧姆控制。
2.钢筋锈蚀的阴阳极极化曲线 2.1钢筋锈蚀的阴极极化曲线 混凝土中钢筋锈蚀的阴极极化全曲线如图所示［１２］，它可以分成４个互相联系、不断变化的阶段：1）在OP 曲线段，阴极过程由氧离子化反应速率所控制；2)在曲线PF 段，阴极过程的速率由氧的离子化反应和氧的扩散混合控制；3)曲线FS 段，阴极过程由氧的扩散过程所控制，此时阴极腐蚀电流密度等于氧的极限扩散电流密度Id；4)当阴极腐蚀电流密度等于氧扩散极限电流密度时，极化曲线将有着FSN的走向，但实际上当电位负到一定程度时，在电极上除了氧的还原外，还将有新的电极过程（一般是析氢反应）可以进行，阴极极化曲线将沿SQG 进行．由于混凝土是一种碱性材料，混凝土中钢筋锈蚀一般不可能发生析氢反应，因此钢筋锈蚀的阴极极化曲线应只可能有OPFS 曲线所示的3个部分。
2.2钝化钢筋的阴阳极极化曲线 普通混凝土的 ph=13,在高碱性环境条件下，钢筋的表面形成一层钝化膜，此时钢筋的阴阳极极化曲线如图5所示［１３］。曲线A 是混凝土中钢筋的阳极极化曲线，分为活化区、钝化区和过钝化区3个部分。曲线C 是代表氧化还原反应的阴极极化曲线。在曲线A与曲线C的交点处，阳极反应和阴极反应的速率达到平衡，交点所对应的电位值和电流值即为Ecorr和Icorr。通常混凝土中的钢筋处于稳定状态，因为阴极曲线和阳极曲线的交点落在阳极曲线的钝化区，Icorr很小，可以忽略不计。 2.3氯离子浓度对钢筋阳极极化曲线的影响 如图7所示为氯离子浓度对钢筋锈蚀速率的影响［１５］。图中曲线C是阴极极化曲线，曲线A是各种浓度的氯离子作用的钢筋阳极极化曲线。随着钢筋表面氯离子浓度的提高，阳极极化曲线的钝化区缩短，阳极极化曲线从A1到A3转变。当钢筋表面的氯离子浓度达到一定程度，阳极极化曲线的钝化区消失（如A4）．同时，随着钢筋表面氯离子浓度的进一步提高，腐蚀电位不断下降。
3．混凝土中钢筋锈蚀过程的极化曲线变化机理分析 3.1锈蚀初期环境相对湿度对活化钢筋阴阳极极化曲线的影响 当碳化到钢筋表面或钢筋表面的氯离子达到临界浓度，钢筋表面的钝化膜被破坏，钢筋处于活化状态。此时尚未形成锈蚀层，氧是混凝土中钢筋锈蚀唯一的阴极去极化剂，其阴极反应为4e＋2H2O＋O２→4OH－；阳极反应式为2Fe→2Fe２＋＋4e 锈蚀初期活化钢筋腐蚀电流随环境相对湿度的变化如图所示．从图中可以看出，在干燥的条件下，混凝土中钢筋的腐蚀电流很低，随着环境相对湿度的提高钢筋锈蚀的阴极极化率逐步增大。 随着环境相对湿度的进一步提高，氧去极化的阴极极化率Pc急剧增大，而阳极极化率Pc则不断降低，当阴极极化率Pc增大至远大于阳极极化率Pa时，钢筋的锈蚀过程主要由氧扩散控制。此时混凝土中钢筋的锈蚀速率随环境相对湿度的增大而降低。 3.2锈蚀产物生成后环境相对湿度对活化钢筋阴阳极极化曲线的影响 图的情况对于锈蚀初期（初始锈蚀产物的生成过程）是成立的，然而在钢筋表面生成锈蚀产物后，环境相对湿度对活化钢筋腐蚀电流的影响规律则发生了根本的变化。在钢筋表面生成锈蚀产物后，除了氧这一阴极去极化剂外，钢筋的锈蚀产物充当了新的强烈的阴极去极化剂［１７］，其阳、阴极反应见式（4）和（5），钢筋腐蚀电流随环境相对湿度的变化规律如图所示
在相对干燥的条件下，随着环境相对湿度的提高，钢筋锈蚀的阳极极化率逐步降低阳极极化曲线从A1到A3转变［8］；氧去极化的阴极极化率逐步增大Pc3，阴极极化曲线从C1到C3转变，与阳极极化曲线的交点逐步降低，腐蚀电位不断下降。氧去极化产生的腐蚀电流不断增大钢筋锈蚀产物去极化的阴极极化率逐步降低。钢筋的锈蚀过程受阳极反应控制［9］。 3.3干湿循环对活化钢筋阴阳极极化曲线的影响 对于海工混凝土结构的潮差区和浪溅区，钢筋混凝土结构长期处于干湿交替状态，不仅混凝土中氧和水的供应充分，而且氧和锈蚀产物可以交替充当钢筋锈蚀反应阴极去极化剂［10］，使钢筋的锈蚀速率一直处于较高的水平。干湿循环条件下混凝土内钢筋的锈蚀机理如图所示： 在钢筋与Fe3O4界面上发生阳极氧化反应：Fe－2e→Fe2+随着钢筋表面FeOOH附着层的溶解，水化铁离子的传质过程的阻力得到释放，在紧靠钢筋表面的溶液层中较高浓度的Fe2+溶出［11］，阳极铁溶解速率增大，钢筋锈蚀的阳极极化率Pa降低，使钢筋的锈蚀速率达到最大。 4.结 论 本文运用极化曲线图研究了从干燥到长期饱水以及干湿循环作用下混凝土内钢筋的锈蚀机理，可以得出如下结论： (1)氧仅是混凝土内钢筋开始的锈蚀的必备条件，钢筋一旦已经开始锈蚀（即有锈蚀产物存在），锈蚀产物中FeOOH可以取代氧成为钢筋锈蚀过程阴极反应的新的去极化，即使完全饱水，钢筋的锈蚀仍然可以继续进行。 (2)混凝土中钢筋锈蚀过程包括阳极反应控制、阴极反应控制和阴阳极反应共同控制３种情况。钢筋锈蚀过程受氧扩散的阴极反应控制的情况仅仅发生在锈蚀产物尚未产生的混凝土湿润状态和可去极化的锈蚀产物耗尽的混凝土长期饱水状态的极端条件下．在正常使用条件下，氧扩散虽然是混凝土内钢筋锈蚀速率变化的一个影响因素，但却不是混凝土中钢筋锈蚀过程的控制因素。 （3）钢筋的总腐蚀电流为氧去极化产生的腐蚀电流和锈蚀产物去极化产生的腐蚀电流的加和，钢筋由于氧去极化产生的腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而降低，由于锈蚀产物去极化产生的腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而增大，钢筋的总腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而增大。 （4）在饱水状态下，混凝土内钢筋的总腐蚀电流最大，但如果混凝土长期饱
