2,3交流阻抗法对镀层腐蚀过程的研究 以368型交流阻抗测试系统分别测定俄层在HC1和HzSO,溶液中的交流阻抗。高频区频 率在5~1×105Hz范围内变动。交流振幅为5mV。直流电位是以开路电位作零电位。低频区 的基频为0,1001Hz。由于电极过程中存在浓差极化现象，得到不同频率时，体系的交流阻 抗都是类似图2的奈奎斯特曲线。体系的等效阻抗如图3所示。图中R。1是参比电极的鲁 金毛细管到研究电极之间溶液的电阻。C:1是电极与溶液之间的双电层电容。R,是荷电粒子 穿越双电层放电过程的阻抗，相当于一个与颜率无关的电阻。2代表由浓差极化引起的阻 抗。实验时，对体系通以高频率的交流电，电位变化很快，电极表面浓度跟不上电位的周期 性变化。溶液中电解质的扩散不会影响电极过程中的电流，由浓差引起的阻抗Z。可以忽略。 只有荷电粒子传递的放电过程决定了电流的大小。在低频区，由于电位交变的周期加长，加 剧了浓差极化。增大了Z值，R也就相对地减小。于是，以Z,为主决定频率响应的阻抗。 这时的电极过程是处于扩散控制之下。 实验测绘出镀层在HC1及HzSO,溶液中的奈奎斯特交流阻抗曲线。由曲线在横座标上截 点和曲线的最高点数据，列于表1。 表1镀层在不同酸性溶液中的R,及Ca1值 Table 1 The values of Rp and Ca of coating in acid solutions 测试项 的 值 溶液浓度，(mol/1) 0.1(HC1) 0.5(HC1) 0.1(H2S0) 0,5(H2S0) Ecorr,mV -381 -357 -350 -320 Rp,(2.cm2) 28.0 6.15 18,88 4.06 Ca1,(μFcm2) 144 260 131 156 溶液中HCI或H2SO,的浓度增加，电极过程中电化学反应阻力R,减少。它说明酸浓度增 加时，由于电化学反应速度加快，使电极过程很快地处于浓差极化的控制之下。同时，溶液 的浓度增加，离子强度随之增加，使电极表面的双电层厚度变薄。双电层电容与其厚度成正 比，故介质中酸浓度升高时，电容值Ca1就必然增大。 为检查镀层在酸溶液中浸渍后的表面变化，可将样品放入0,1mol/1HC1溶液中，经过 不同的浸蚀时间后，连续测定其交流阻抗图，得到经不同浸蚀时间的R,及C1,数据如表2， 从而推测其电极过程。 表2镀层经不同浸蚀时间后的R:及Cd1值 Table 2 The values of Rp and Ca of coating after different times 浸蚀时间，h Ecorr.mv RP,.cm2 Cd1,4F·cm-2 -0,386 8 西 3.5 -0.377 10 56 11 -0.363 28 57 2842 . 3 交流阻杭法对镀层 腐蚀过程 的研 究 以 3 68 型 交流阻抗测试系统分 别侧定镀层在 H CI 和 H 2 5 0 ` 溶 液中的 交流阻抗 。 高频区频 率在 5 一 1 x 1 0 5 H z 范围 内变动 。 交 流振幅为 s m V 。 直流电位是 以开路电位作零 电位 。 低频区 的基频为 0 . l o o l H z 。 由于电极过程中存在浓 差极化现象 , 得到不 同频率时 , 体系 的 交 流阻 抗都是类似 图 2 的奈 奎斯特 曲线 。 体系 的等效阻抗如图 3 所示 。 图 中R : 。 1是 参 比 电极的鲁 金 毛 细管到研究电极 之 间溶液的电阻 。 C d l 是电极与溶液 之间 的双电层 电容 。 凡是荷电粒子 穿 越双电 层放电过程的 阻抗 , 相 当于一 个与频率无关 的 电阻 。 Z , 代 表由浓差 极 化 引起的阻 抗 。 实验时 , 对体系通 以 高频率 的 交流电 , 电位变 化很快 , 电 极表面浓度跟不上电位的周 期 性变化 。 溶 液 中电解质的 扩散不 会影响 电极过程中的 电流 , 由浓差 引起的阻抗 Z , 可以忽略 。 只 有荷电粒 子传递的放电过程决定了电 流的 大小 。 在低频区 , 由于电位 交变的 周期加长 , 加 剧了浓差极化 。 增大了 Z 二 值 , R p 也就相对地减小 。 于是 , 以 Z , 为 主决定频率 响 应的阻抗 。 这时 的 电极过程是处于扩 散控制之下 。 实验测绘 出镀层在 H CI 及 H Z S O ` 溶液 中的奈奎斯特 交流阻抗曲线 。 由 曲线在横座标上截 点 和曲线的 最高点 数据 , 列于表 1 。 表 1 镀层 在不 同酸性溶液中的 R P 及 C d ; T a b l e 1 T h e v a l u e s o f R P a n d C ` 一 o f e o a t i n g i n 值 a e i d s o l u t i o n s 测 试 项 数 值 溶 液浓度 , ( m o l / l ) o 。 i ( H C I ) 0 . 5 ( H C I ) 0 . 1 ( H : 5 0 ` ) 0 . 5 ( H Z S O . ) E e o r r , m V 一 3 8 1 一 3 5 7 一 3 5 0 一 32 0 R P , ( 口 · e 垃 2 ) 2 5 . 0 6 . 1 5 1 8 。 a 8 4 。 0 6 C d l , ( 拼F 一 e m 一 2 ) 1 4 4 2 6 0 1 3 1 15 6 溶液 中H CI 或H Z S O ` 的浓 度增加 , 电极过程 中电化学反应阻力 R p 减少 。 它说 明酸浓 度增 加时 , 由于 电化学反应速度加 快 , 使 电极过程很 快地处于 浓差 极化的控制之下 。 同时 , 溶液 的浓度增加 , 离子 强度随之增 加 , 使电极表面 的双电层厚度变薄 。 双电层 电容与 其厚度成正 比 , 故介 质 中酸浓 度 升高时 , 电容值C d , 就必然增大 。 为检查镀层在酸 溶液中浸渍后的表面 变化 , 可将样品 放 入 。 。 1 m o1 ZI H CI 溶 液 中 , 经过 不同的 浸蚀时 间后 , 连 续测定其 交流阻 抗 图 , 得到经不 同浸蚀 时间的 R p及 C d ; , 数 据如表 2 , 从而推 测其电极 过程 。 表 2 镀层 经不同 浸蚀时 间后的 R p 及 C d , 值 T a b l e 2 T h e v a l u e s o f R : a n d C d 1 o f e o a t i n g a f t e r d i f f e r e n t t i m e s 役蚀时 间 , h E e o r r 。 m V R P , 口 一 e m Z C d l , 召F 一 e 口 一 2 一 0 。 3 8 6 一 0 。 3 77 一 0 。 3 6 3 1 0 2 8 56 5 7 2 8 4