腐蚀电流密度icorr换算为腐蚀速度V公式
电化学方法研究锌镍合金镀层耐腐蚀性能
电化学方法研究锌镍合金镀层耐腐蚀性能韩玉娟;郑凯【摘要】Zn-Ni alloy coating and Zn coating were prepared by electrodepositing in alkaline electrolyte respectively. They were handled into working electrodes. Platinum electrode and calomel electrode were chosen as counter electrode and reference electrode respectively. They were immersed into 5% NaCl solution simultaneously. The electrochemical workstation was utilized to measure the corrosion performance after 120 h. The test result indicated that the corrosion potentials of the Zn-Ni alloy and Zn coating were respectively -0. 778 and -0. 989 V, rate of corrosion on Zn-Ni alloy and zinc coating were 0. 0405 and 0. 301 g/( m2 ·h) , which indicated that the corrosion rate of Zinc coating was seven point four times of that of Zn-Ni alloy, their real part values within the low frequency range from 1 to 10 Hz were 250 and 900 Ω/cm2 respectively, the value of Zn-Ni was 3. 5 times than that of Zn coating.%碱性介质中制备锌镍合金镀层与镀锌层,并制备成工作电极,分别选择铂电极和饱和甘汞电极作为对电极和参比电极,5%氯化钠溶液为测量介质,采用电化学工作站测量工作电极电化学特性。
实验-金属腐蚀速度的测量分析
金属腐蚀速度的测量分析一、金属腐蚀速度的测量方法 1、重量法重量法是根据腐蚀前后试件质量的变化来测定金属腐蚀速度的，分为失重法和增重法两种。
当金属表面上的腐蚀产物容易除净且不至于损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物完全牢靠地附着在试件表面时，则采用增重法。
对于失重法可由下式计算腐蚀速度：式中 V 失——金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1； m 0——试件腐蚀前的质量，g ； m 1——试件腐蚀后的质量，g ； S ——试件的面积，m 2； t ——试件腐蚀时间，h 。
对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部收集起来时，可用下式计算腐蚀速度：式中 V 增——金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1； m 2——带有腐蚀产物的试件质量，g ；对于密度相同的金属，可以用上述方法比较其耐腐蚀性能，对于密度不同的金属，尽管单位表面上的质量变化相同，其腐蚀深度却不一样，对此，应用腐蚀深度来表示更为合适。
应当指出，重量法也有其局限和不足。
首先，它只考虑均匀腐蚀的情况，而没有考虑局部腐蚀的情况。
其次，对于失重法很难将腐蚀产物完全除去，如果用重量法测定其腐蚀速度，肯定不能说明实际情况。
另外，失重法的实验周期较长，短则几小时，多则数年乃至数十年，对于重量法要想做出腐蚀速度(V 增)－时间（t ）曲线需要大量的样品和冗长的时间。
2、容量法对于伴随析氢或吸氧的腐蚀过程，通过测定一定时间内的析氢量或吸氧量来计算金属的腐蚀速度的方法即为容量法。
Stm m V 10-＝失Stm m V 02-＝增许多金属在酸性溶液中，某些电负性较强的金属在中性甚至于碱性溶液中都会发生氢去极化作用而遭到腐蚀，其中：阳极过程M→Mn++ne 阴极过程nH+ +ne→(n/2)H2↑在阳极上金属不断失去电子而溶解的同时，溶液中的氢离子与阴极上过剩的电子结合而析出氢气。
金属溶解的量和析氢出的量相当。
实验讲义-电解、金属腐蚀与防腐
电解实验一电解法制备普鲁士蓝膜修饰电极及电化学行为研究一、实验目的了解什么是修饰电极；掌握用电沉积法制备普鲁士蓝的修饰电极的方法。
二、实验原理化学修饰电极（chemically modified electrode）是由导体或半导体制作的电极，在电极表面涂敷了单分子，多分子的，离子的或聚合物的化合物薄膜，改变了电极界面的性质，电极呈现的性质与电极材料本身任何表面上的性质不同，通过改变电极/电解液界面的微观结构而调制成某种特性。
对玻碳电极进行电化学处理—电沉积法—使之表面形成普鲁士蓝薄膜。
三、仪器、试剂和材料仪器 LK2005A型电化学工作站（天津兰力科化学电子有限公司），三电极系统（SCE为参比电极，铂丝为对电极，玻碳电极为工作电极）；试剂 0.1mol/L铁氰化钾，1mol/L KCl, 0.2mol/L HCl，0.01mol/L Fe2(SO4)3。
四、实验步骤1、按下列表格配置溶液，并以水定容为10mL：2、制备修饰电极：a)、将玻碳电极在润湿的撒有粒度为1.0μm的α- Al2O3粉的抛光布上进行抛光，洗去表面的污物；b)、以恒电位和循环电位在上述溶液中电解，在玻碳电极的表面上电沉积成普鲁士蓝修饰膜。
3、修饰电极的电化学行为的研究：将电极放入KCl溶液的溶液中，在与上步同样的条件下用循环伏安法电解玻碳上的普鲁士蓝，并记录伏安图，对比各个溶液制得的伏安图，找出最好的峰形所对应的溶液。
五、实验讨论作为化学修饰电极的基底材料主要是碳（包括石墨，热解石墨和玻碳）和贵金属及半导体。
在采用任何方法之前，所用固体电极必须首先经过表面的清洁处理，目的是为了获得一种新鲜的，活性的和重现性好的电极表面状态，以利于后续的修饰步骤进行。
普鲁士蓝的还原形式K3Fe (CN)6（Everrit盐，ES）和氧化形式K2FeFe (CN)6（Berlin绿）由于在V（Fe2(SO4)3）= 4mL时制得的修饰电极的氧化还原峰最明显，故对其电化学进行严格的讨论：0.816V电位处出现一个很小的还原峰， 0.150V的电位处，普鲁士蓝还原为Everitt盐的i-E曲线为尖峰；0.198V处普鲁士蓝氧化成Berlin绿的i-E曲线为尖峰。
铁的极化曲线的测定
实验步骤
2.测量极化曲线： （2）将三电极分别插入电极夹的三个小孔中，
使电极进入电解质溶液中。将CHI工 作站的 绿色夹头夹Fe电极，红色夹头夹Pt片电极， 白色夹头夹参比电极。
实验步骤
2.测量极化曲线： （3）测定开路电位。点击“T”（Technique） 选中对话框中“Open Circuit PotentialTime”实验技术，点击“OK”。点击“░” （parameters）选择参数，可用仪器默认 值，点击“OK”。点击“►”开始实验，测得 的开路电位即为电极的自腐蚀电势Ecorr。
仪器与药品
CHI660A电化学工作站1台；电解池1个； 硫酸亚汞电极（参比电极）、Fe电极（研究 电极）、Pt片电极（辅助电极）各1支。 0.1mol•L-1、1mol•L-1H2SO4溶液； 1mol•L-1HCl溶液； 乌洛托品（缓蚀剂）
实验步骤
1. 电极处理：用金相砂纸将铁电极表面打磨 平整光亮，用蒸馏水清洗后滤纸吸干。每次测 量前都需要重复此步骤，电极处理得好坏对测 量结果影响很大。
实验步骤
2.测量极化曲线： （4）开路电位稳定后，测电极极化曲线。点
击“T”选中对话框中“Linear Sweep Voltammetry”实验技术，点击“OK”为 使Fe电极的阴极极化、阳极极化、钝化、过 钝化全部表示出来。
实验步骤
初始电位（Init E）设为“-1.0V”，终态电 位（Final E）设为“2.0V”，扫描速率 （Scan Rate）设为“0.01V/s”灵敏度 （sensivitivty）设为“自动”，其它可用 仪器默认值，极化曲线自动画出。
测量方法
动态法：控制电极电势以较慢的速度连续地 改变（扫描），并测量对应电势下的瞬时电 流密度，并以瞬时电流密度值与对应的电势 作图就得到整个极化曲线。所采用的扫描速 度（即电势变化的速度）需要根据研究体系 的性质选定。
金属防护与腐蚀习题解答
因不知icorr ,所以忽略a ,可用E0,a 估算 Ecorr ,即E0,a =Ecorr
EFe=E0Fe
0.029 Ecorr EFe E Fe lg106 2 0.44 (0.087) 0.527(V )
0
铜电极和氢电极（PH2=2atm）浸在Cu2+ 活度为1且pH=1的CuSO4溶液中 组成电池，25°C，求该电池的电动势，并判断电池的极性。
低碳刚在pH＝1的无氧水溶液中，腐蚀电位 为-0.72V（相对饱和Cu/CuSO4电极）。对于同 样钢的氢过电位（单位为V）遵循下列关系：η ＝0.7+0.1lgi，式中i的单位为A· -2。假定所有 cm 钢表面近似作为阴极，计算腐蚀速度（g/m2· h)。
解: 已知pH=1, Ecorr = -0.72V(相对饱和Cu/Cu2+） 饱和Cu/Cu2+的E = + 0.32V 故Ecorr= -0.72 + 0.32 = -0.4 V(SHE) E 0,C = EH+/H2 = -0.059 pH=-0.0591=-0.059(V) ηC= Ecorr- E 0,C = -0.4 - (-0.059) = -0.341 (V) 根据η=0.7 + 0.1 lgi 可求出lgicorr
4
(icorr单位：µA•cm-2)
A Vt 3.27 10 icorr n 56 3 3.27 10 100 2 7.87 1.16(m m a 1 )
3
或Vt 8.76
1.04 8.76 7.87 1.16(m m a 1 )
V
aCd 2
KspCd (OH )2 a 2OH
2 1014 2 7 2 (1 10 )
第2章 金属腐蚀速
式中：v深为以腐蚀深度表示的腐蚀速度mm/a； v失为失重腐蚀速度，单位为g/m2h； ρ为金属的密度，单位为g/cm3； 8.76为单位换算系数。 根据金属年腐蚀深度不同，可将其耐蚀性 按十级标准（表1）和三级标准表（2）分类。
表1-2金属耐蚀性十级标准
耐蚀性分类
Ⅰ Ⅱ 完全耐蚀 很耐蚀
耐蚀性等级
以no、nZn分别表示氧和锌的物质的量（mol）。
那么，根据腐蚀产物ZnO的分子式，其
no/nZn=1/1。因此可排出下列比例式：
m0 m1 nZn AZn v失 St St
m2 m0 nO AO v增 St St
两式联立即得
v增 AZn v失 AO
当金属的腐蚀产物是MxOy时 ，其关系式为：
耐蚀
耐蚀性等级
1
腐蚀速度/(mm/a)
＜0.1
可用
不可用
2
3
0.1~1.0
＞1.0
2.3以电流密度表示腐蚀速度
电化学腐蚀中，阳极溶解导致金属腐蚀。 根据法拉第定律，每通过1法拉第（96500 C） 的电量，阳极溶解的金属的量为1/nmol。若电 流强度为I，通电时间为t，则通过的电量为It。 阳极所溶解的金属量m应为：
m0 m1 v失 St
式中：ν失为腐蚀速度（g/m2h）； m0为试样腐蚀前的质量（g）； m1为试样清除腐蚀产物后的质量； S为试样表面积（m2）； t为腐蚀时间（h）。 这种方法适用于均匀腐蚀，而且腐蚀产物 完全脱落或很容易从试样表面清除掉的情况。
当腐蚀后试样质量增加且腐蚀产物完全牢固
局部腐蚀速度及其耐蚀性的评定比较
复杂，一般不能用上述方法表示腐蚀速度。
地附着在试样表面时，可用增重法，用下列公式
金属腐蚀与防护课后习题 陈颖敏 李志勇编
阳极极化： -E（mV,对SCE) i（A/cm2)
360 47 350 57 72
406
404
3
第四章（P62）
9. 已知ECu2+/Cu=+0.34V（25oC），在溶液中，为什么铜可能发生耗 氧腐蚀，并不会发生析氢腐蚀？
解：因为EH+/H2= -0.059pH = -0.413(V) EO2/OH- =1.229 - 0.059 pH =+0.814(V )
(pH=7) (pH=7)
0.202 0.7 lg i 0.1
icorr 9.551010 A cm2 9.551010
A cm
2
Vt 3.27 103
3
A icorr n
56 9.5510 4 3.27 10 2 7.87 1.11105 m m a 1
解：已知E0Cu=+0.337V, aCu=1 0.059 ECu 0.337 lg1 0.337(V ) 2
已知PH2=2atm, pH=1(aH=10-1)
EH E
0 H
0.059lg
aH
PH 2
101 EH 0 0.059lg 0.0295 2
E电=+0.337-(-0.029)=+0.3665(V) 铜电极为正极，氢电极为负极。43;/Cu < E0 O2/H2O = +1.229 (V) Cu可能发生腐蚀。
涂层腐蚀电流密度测试方案
镀碳极板耐腐蚀性实验方案一、实验目的针对燃料电池堆镀碳极板耐腐蚀情况，开展模拟在电堆环境下进行双极板的耐蚀性研究，主要包括动电位极化曲线测试、恒定电位极化曲线、腐蚀电流密度分析研究，获得运行环境条件下镀碳极板的耐蚀性。
二、实验方案2.1样品制备将双极板样品切割成尺寸为5 mm×5 mm的片状试样，依次使用丙酮(或无水乙醇)、自来水以及去离子水洗清样品表面，擦干后待测。
将样品装入工作电极夹具中。
2.2开路电位测试a）以样品为工作电极，以饱和甘汞电极为参比电极，以铂片或铂网为辅助电极进行测试；b）向温度为80 ℃、含5 ppm HF的0.5M的H2SO4电解质溶液中以20 mL/min的流速通入空气。
通气体15 min后体系稳定即可开始试验。
c）模拟阴极环境下进行开路电位测试，持续30 min，若电位稳定即可开始腐蚀测试。
动电位测试和恒电位测试前均需执行一次该测试。
2.3动电位测试a）以样品为工作电极，以饱和甘汞电极为参比电极，以铂片或铂网为辅助电极进行测试。
b）向温度为80 ℃、含5 ppm HF的0.5 M的H2SO4 电解质溶液中以20 mL/min 的流速通入空气，以模拟燃料电池阴极环境。
通气体15 min后体系稳定即可开始试验。
c）对样品进行线性电位扫描。
扫描速率为2 mV/s，电位扫描范围为-0.5 V～1.4 V（vs. SCE），不同气体环境分别记录实验数据。
d）对测得的线性电位扫描曲线进行塔菲尔（Tafel）拟合，塔菲尔直线的交点所对应的电流即为样品的腐蚀电流。
2.4恒电位测试a）以样品为工作电极，以饱和甘汞电极为参比电极，以铂片或铂网为辅助电极进行测试。
b）向温度为80 ℃、含5 ppm HF的0.5 M的H2SO4电解质溶液中以20 mL/min的流速通入空气，以模拟燃料电池阴极环境。
c）对模拟的阴极环境中样品使用0.6 V（vs. SCE）的电位，保持4 h。
d）对测得的极化曲线进行数据处理，选取稳定后的最后五分钟的平均值为恒电位下稳定腐蚀电流。
TC17钛合金在盐酸溶液中的腐蚀特性
TC17钛合金在盐酸溶液中的腐蚀特性高兴;石炜;陆铨;赵伟;陈立杰【摘要】采用浸泡腐蚀方法研究了TC17钛合金在50℃下3.5％盐酸溶液中的腐蚀形貌和腐蚀速率,并用电化学腐蚀方法研究了TC17钛合金在室温下不同浓度盐酸溶液中的极化曲线变化及腐蚀速率.研究表明:TC17钛合金在盐酸溶液中耐腐蚀性能降低,试件表面形貌出现明显变化.在50℃下3.5％盐酸溶液中腐蚀深度随时间(0～480 h)呈线性变化,腐蚀速率随时间呈非线性变化;在室温下5.0％和10.0％的盐酸溶液中,TC17钛合金的极化曲线出现了钝化过渡区,且钝化电位与盐酸浓度相关.【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》【年(卷),期】2018(031)006【总页数】6页(P30-35)【关键词】TC17钛合金;盐酸溶液;腐蚀形貌;腐蚀速率;电化学腐蚀【作者】高兴;石炜;陆铨;赵伟;陈立杰【作者单位】厦门大学航空航天学院,福建厦门361005;中国航发四川燃气涡轮研究院航空发动机高空模拟技术重点实验室,四川江油621703;厦门大学航空航天学院,福建厦门361005;中国航发四川燃气涡轮研究院航空发动机高空模拟技术重点实验室,四川江油621703;厦门大学航空航天学院,福建厦门361005【正文语种】中文【中图分类】V2501 引言钛合金具有比强度高、耐腐蚀、耐高温等优良性能，而被广泛应用于航空航天、航海等行业[1-2]。
钛合金良好的耐腐蚀性源于钛合金表面极易产生一层纳米级的氧化膜[3-4]，这层氧化膜在与许多物质接触时都能保持良好的化学稳定性。
但是由于实际服役环境的复杂性，往往同时存在多种腐蚀介质的共同作用，进而产生腐蚀，成为导致其最终失效的诱因。
Fonseca等[5]通过电化学方法研究了含H2O2的人工生物液体对商业纯钛的影响，发现H2O2的存在显著降低了钛的耐腐蚀能力，且使其表面的氧化膜比没有过氧化物时形成的氧化膜更加粗糙，表现出更高的离子导电率。
2-腐蚀电池
腐蚀电池特点
阳极反应是金属旳氧化反应，造成金属材 料旳破坏
阴阳极是短路旳，产生旳电流转变为热， 不能对外做功。
反应是以最大程度旳不可逆方式进行旳。
腐蚀电池旳工作环节
（1）阳极反应
Me Men ne
产物有两种，可溶性离子和不可溶性固体。 Fe 2H2O HFeO2 3H 2e 2Fe 3H2O Fe2O3 6H 6e Fe 2OH Fe(OH )2 2e
微电池（微观腐蚀电池）
阳极区和阴极区旳尺寸很小，极难区别 （称为微阳极和微阴极）。如金属材料中 旳杂质，组织构造差别所形成旳腐蚀电池 就属于微电池。显然，亚微观不均匀性形 成旳腐蚀电池也是微电池。
腐蚀电池旳观察
盐水滴试验
试验现象 阳极阴极旳什么部位？ 阳极阴极反应是什么？ 用腐蚀电池理论解释试验现象。
1F 965化反应，造 成金属旳腐蚀破坏，那么阳极反应产生旳电流Ia 就是金属旳腐蚀电流Icor。即
Icor Ia
腐蚀电流密度icor为
icor
I cor S
S——试样暴露表面积，单位：m2
腐蚀电流密度与失重腐蚀速度V-旳关系：
过电位
E Ee
ac
Ea Ec
Eea Eec
0 0
极化曲线
极化曲线旳绘制
Sa
Sc
极化曲线旳形状与电极面积无关， 只取决于阳极反应和阴极反应旳特征。
Sa Sc极面化积曲变线化旳，形极状化与曲电线极旳面 形积 状有 也关 变， 化。
高阻电压表
Ecor
用上图装置测得旳极化曲线（阴阳极面积不相等）
V W St
It I M
St S nF
i cor
M nF
当阳极反应还有其他物质旳氧化反应，阳极旳电流 密度不小于腐蚀电流密度。在用ia计算失重腐蚀速 度必须注意这个问题。
铁的极化曲线
铁的极化曲线实验结果的记录与处理：1、Fe在0.1mol/L的硫酸溶液中铁的极化钝化曲线联立两直线方程得：log Icorr= ‒4.25A , Icorr=5.58×10‒5A；Ecorr= ‒0.564V。
因为实验所用电极直径为2mm,面积为Πmm2，故自腐蚀电流密度=自腐蚀电流/电极面积=5.58×10‒5 /（Π×0.0012）=17.8（A/ m2）由图知，钝化电流Ip=1.14×10‒2A，钝化电流密度=1.14×10‒2/（Π×0.0012）=3.63×103（A/ m2）钝化电位范围：1.318−1.602V2、Fe在1.0mol/L的硫酸溶液中铁的极化钝化曲线联立两直线方程得：log Icorr= ‒3.89A , Icorr=1.30×10‒4A；Ecorr= ‒0.528V。
因为实验所用电极直径为2mm,面积为Πmm2，故自腐蚀电流密度=自腐蚀电流/电极面积=1.30×10‒4 /（Π×0.0012）=41.5（A/ m2）由图知，钝化电流Ip=1.68×10‒2A，钝化电流密度=1.68×10‒2/（Π×0.0012）=5.34×103（A/ m2）钝化电位范围：0.305−1.581V3、Fe在1.0mol/L的HCl溶液中铁的极化钝化曲线联立两直线方程得：log Icorr= ‒3.25A , Icorr=5.63×10‒4A；Ecorr= ‒0.467V。
因为实验所用电极直径为2mm,面积为Πmm2，故自腐蚀电流密度=自腐蚀电流/电极面积=5.63×10‒4 /（Π×0.0012）=179.2（A/ m2）自腐蚀速率与自腐蚀电流密度关系为：ν=3600MI/nF (其中M=56g/mol,n=2,F=96484C/mol) 故腐蚀速率：v=187.2g/(m2·h)Fe在盐酸中不钝化。