極化曲線應(yīng)用舉例

1）極化曲線外延法測定金屬腐蝕速度  實驗測定的極化曲線（實驗極化曲線，也稱表觀極化曲線）是在對金屬試樣通以外加電流（或外加電位）進行極化的條件下得到的。

在實驗極化曲線上，陰極和陽極的極化曲線起點都是腐蝕電位E_corr，如圖6.1-16所示。

圖6.1-16腐蝕金屬陽極和陰極極化曲線示意圖

   金屬腐蝕速度由電化學極化控制的腐蝕過程稱為活化極化控制的腐蝕過程。例如，金屬在不含氧及其它去極化劑的非氧化性酸溶液中腐蝕時，如果金屬表面上不生成鈍化膜，則陽極溶解反應(yīng)與陰極氫離子還原反應(yīng)均由活化極化控制。對于活化極化控制的腐蝕體系，在極化曲線上的強極化區(qū)（例如，當極化電位偏離腐蝕電位約50mV以后），極化電位與外加的電流密度服從簡單的對數(shù)關(guān)系，可用下式表示：

η_a =-b_algi_corr + b_algi_a

η_c= -b_clgi_corr + b_clgi_c

η_a  為陽極極化過電位，η_a  = E  - E_corr

η_c  為陰極極化過電位，η_c  = E_corr - E

用η對lgi作圖，可得兩條直線。此直線稱為塔菲爾直線。b_a與b_c為塔菲爾直線的斜率，又稱塔菲爾常數(shù)。活化極化控制的極化曲線上這一區(qū)段稱為塔菲爾區(qū)。這兩條塔菲爾直線延長線的交點處i_a=i_c，即金屬的（自）腐蝕電流密度i_corr，與此點對應(yīng)的電位即是金屬的腐蝕電位E_corr，如圖6.1-16所示。

2）陽極極化曲線評定耐蝕合金 許多耐蝕合金都是通過其在使用介質(zhì)中表面上能形成致密的保護膜來提高其耐蝕性。一旦腐蝕過程中金屬表面形成了難溶性的保護膜（大都是氧化膜），從而抑制了金屬的陽極溶解，這些合金鈍化的陽極極化曲線上會出現(xiàn)一穩(wěn)定的鈍化區(qū)，在鈍化電位下，金屬腐蝕速度要下降幾個數(shù)量級。這類陽極極化曲線稱為鈍化極化控制的的極化曲線，如圖6.1-17（ASTNM G3-89）所示。

圖6.1-17鈍化金屬典型的陽極和陰極極化曲線示意圖

鈍化金屬的陽極極化曲線上有幾個特征參數(shù)：

E_pp一致鈍電位；

i_cc一臨界電流密度（與致鈍電位對應(yīng)的大電流密度，也稱為致鈍電流密度）；

i_p一鈍化電流密度（也稱為維鈍電流密度）。

    通常，致鈍電位愈負，致鈍電流密度及維鈍電流密愈小，則該合金的耐蝕性愈好。因此，可通過比較不同臺金在同一介質(zhì)或同一合金在不同介質(zhì)中的陽極極化曲線及以上特征參數(shù)來評定耐蝕的優(yōu)劣。

    ASITM G5-94給出了測定430不銹鋼在0.5mol/LH₂S0₄溶液中的恒電位和動電位陽極極化曲線的標準參考試驗方法，可用來檢查測試者的試驗技術(shù)和測試儀器是否符合要求；其附錄中還討論了與標準極化曲線產(chǎn)生偏差的可能原因，可供參考。