线性极化和交流阻抗腐蚀监测技术对比分析

发布时间：

2023-08-16 10:27

三角波扫描线性极化和正弦波扫描的线性极化都是基于电化学线性极化原理来测量电极体系的极化电阻,二者的极化电位范围都是在线性范围内（±10mV+OCP）。

三角波扫描线性极化是给体系施加基于电位或者电流控制的三角波扫描信号，其扫描速率一般为0.5mV/s~5mV/s，通过极化电位DE除以极化电流DI的斜率来计算极化电阻R_p。然后根据Stern公式(2)计算极化电流密度I_corr。

(1)

(2)

交流阻抗是给电极体系施加了一定频率的幅值在10mV以内的正弦波信号，将测量的电位信号除以电流信号，进而得到复数阻抗值。因为正弦波频率是单一且纯净的，没有复杂的谐波成分，因此可以通过相关积分来提高信噪比，使基于正弦波激励的阻抗测试方法较三角波扫描方法抗干扰能力得到较大提高。通过测量高频和低频区的阻抗值，交流阻抗技术可以测量出介质电阻和电荷传递电阻，这是三角波扫描线性极化技术所无法完成的。可以说交流阻抗是在常规线性极化原理基础上做了进一步的优化。

极化曲线按照极化电位区间可以划分为三个区域：线性极化区（5~20mV），弱极化区（20~50mV），强极化区/Tafel区（50~100mV）。对于长期腐蚀监测，一般采用线性极化技术，因为过高的极化电位(弱极化或者强极化)均会造成电极表面状态改变较大，其电化学溶解行为会造成金属表面严重偏离真实的管道腐蚀状态，使监测数据失去长期对比意义。所以在长期腐蚀监测过程中，一般只能施加5~10mV的极化过电位，这样就不会造成电极表面状态的大幅度改变，使电极无需取出重新打磨就可以很快恢复自然腐蚀状态，保证后续的腐蚀监测结果与真是腐蚀状态的一致性。

一般地，三角波扫描的线性极化技术采用-10mV~10mV（vs OCP）的扫描范围，而正弦波扫描的线性极化技术（交流阻抗）的正弦波幅值一般设置5mV,不超过10mV。高频端设置为100Hz~1000Hz，低频端设置为0.01Hz~0.002Hz。

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