复旦大学：《环境物理化学》课程教学资源（课件讲稿）电化学（电解质溶液、电解质溶液的电导、电解质溶液的电导测定应用、强电解质溶液理论、电极电势、电极的极化和过电位）

激光的基本理论 电介质的极化 光和物质相互作用的经典理论简介 谱线加宽和线型函数 典型激光器速率方程 均匀加宽工作物质的增益系数 非均匀加宽工作物质的增益系数

采用激光熔覆与微弧氧化技术相结合在海洋钢表面制备了复合膜层.运用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）表征复合膜层的微观结构，采用极化曲线、电化学阻抗谱、腐蚀磨损实验和浸泡腐蚀实验等测试方法研究膜层在质量分数3.5%的NaCl水溶液中腐蚀行为，并与熔覆涂层和基体进行对比.结果表明：复合膜层主要分为内致密层和外疏松层，疏松层主要由γ-Al2O3组成，致密层主要由α-Al2O3组成，与基底层结合较好，复合膜层表面硬度最大能达到HV0.2 1423.3，比熔覆涂层高47.6%，其硬度较S355海洋钢有显著提升.基体在腐蚀和磨损交互作用中主要以腐蚀加速磨损为主，涂层在交互作用中主要以磨损加速腐蚀为主，在经过微弧氧化处理后，膜层的自腐蚀电位负移，钝态电流密度上升，抗磨蚀性能明显提高.熔覆涂层的浸泡腐蚀方式以点蚀为主，复合膜层腐蚀较轻微，阻抗模值最大能达到105.3 Ω·cm2，比熔覆层提高两个数量级，这表明复合处理可进一步提高涂层的耐腐蚀性

对比研究了两种AISI 420型钢球化组织的平均粒径和圆整度，并对两种钢材进行了不同淬火和回火处理工艺.然后通过硬度测试、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）来比较球化组织对淬回火特性的影响，同时借助动电位极化曲线测试和质量分数3.5% NaCl溶液浸泡腐蚀来分析耐蚀性能的差异.结果表明：细小弥散的球化组织在淬火时可以提高AISI 420型钢的C元素的固溶量，提高了其淬硬性，但是会提高残留奥氏体的含量；尺寸更小的退火态碳化物可以使AISI 420型钢的基体在奥氏体化过程中溶解更多的Cr元素，从而使得其在淬回火后基体Cr含量更高，减小贫Cr区产生几率，最终显示出更好的点蚀抗力；更少的大尺寸的未溶碳化物在腐蚀环境中降低了点蚀形核几率，提高了AISI 420型钢的耐蚀性能.所以在250℃回火时，AISI 420型钢耐蚀性好且硬度高，在480℃回火后，耐蚀性最差

通过Gleeble热模拟实验机模拟了X100管线钢的粗晶热影响区（CGHAZ）及再热临界粗晶热影响区（ICCGHAZ）微观组织。采用电化学测试、浸泡实验及表面分析技术研究了交流干扰下X100管线钢母材、CGHAZ及ICCGHAZ在库尔勒土壤溶液中的腐蚀行为。结果表明：交流干扰下X100管线钢母材、CGHAZ及ICCGHAZ都表现为活性溶解，平均腐蚀速率随交流电流密度的增大而增加。交流干扰造成的极化电位振荡幅值及微观组织对X100管线钢母材、CGHAZ及ICCGHAZ的平均腐蚀速率和腐蚀形貌有着重要影响。在5 mA·cm?2交流电流密度干扰下，母材的腐蚀电位最负、平均腐蚀速率最大，ICCGHAZ的腐蚀电位最正、平均腐蚀速率最小，CGHAZ的腐蚀电位及平均腐蚀速率都居中；在20 mA·cm?2及50 mA·cm?2交流电流密度干扰下，ICCGHAZ腐蚀电位最负、平均腐蚀速率最大，母材的腐蚀电位最正、平均腐蚀速率最小，CGHAZ的腐蚀电位及平均腐蚀速率都仍居中。在20 mA·cm?2交流电流密度交流干扰下，X100管线钢发生局部腐蚀，CGHAZ、ICCGHAZ发生明显的晶界腐蚀，GCHAZ晶界腐蚀形貌呈缝隙状、ICCGHAZ晶界腐蚀形貌为连续孔洞

本文对采用恒电位法测定奥氏体不锈钢316L在NaCl溶液中的阳极极化曲线时产生\二次钝化\的现象进行了研究。在对实验进行分析的基础上,提出把Prazak的\二次钝化\理论的适用范围扩大到点蚀过程;并引用Prazak的理论对NaCl溶液中316L不锈钢的\二次钝化\现象进行了分析讨论。结论认为:\二次钝化\现象只有在特定的材料,介质和环境条件下才能产生。尽管在\二次钝化\发生时,在H2SO4溶液中发生的是不锈钢表面膜的过钝化溶解过程,而在NaCl溶液中发生的是点蚀过程,但产生\二次钝化\的机理是相同的

研究电化学成核和长大可为熔盐电镀找到一些控制镀层质量的方法,对熔盐电镀很重要。电化学成核和长大是通过电化学反应生成新相的过程,其基本关系过去都是从气—液相变和液—固相变的关系导出的。本文利用两个带电的简单相之间的平衡条件——电化学势相等,导出了电化学成核和长大的基本热力学关系和晶核密度(或成核速度)公式。本文还利用溶液中离子的半球形扩散方程,并考虑成核和长大的特点,导出了恒电势下半球形晶核形成和长大的暂态极化公式。推导过程比过去更加直接明瞭,所得的一些关系比经典理论更加普遍,因而更易于理解

本工作用自行设计、安装的电子工作线路,用抽氧法（又称极化电动势法）测定了国产氧化锆固体电解质（含CaO重量为4%）的电子导电特征氧分压。测定结果为:\\[{\\mathop{\\rm l}\\nolimits} {\\rm{gPe' = 21}}{\\rm{.49 - }}\\frac{{{\\rm{69336}}}}{{\\rm{T}}}\\]在1600℃时,Pe'=10-15·53大压。实验证明,所用的方法和装置能夠方便、准确地测量固体电解质的特征氧分压Pe'文章最后讨论了固体电解质电子导电对浓差电池定氧的影响和减少误差的途径

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线等电化学方法研究了以308 L为焊丝的304 L不锈钢焊接接头在不同氯离子含量的混凝土模拟孔隙液中腐蚀行为和电化学规律.随Cl-增加,304 L不锈钢焊接接头的三个区域(母材、焊缝和热影响区)在混凝土模拟孔隙液中的自腐蚀电位、点蚀电位及电荷转移电阻降低,钝化膜中载流子密度和焊接接头的点蚀坑数量增加.在同浓度的腐蚀溶液中,308 L的焊缝区域耐蚀性最佳,热影响区次之,304 L基体表现出低的电荷转移电阻和高的掺杂浓度使得母材的耐蚀性最差

本文通过对带缝试样施加小幅值恒定阳极极化电流的方法,人为地突出了缝隙微区的影响和作用,为寻求一种既能缩短缝隙腐蚀研究周期,又能较少地干拢腐蚀体系自身反应的实验技术进行了初步的尝试。实验结果表明,不锈钢钝化膜表面的性质与缝内溶液的状态是影响缝隙腐蚀诱发过程的两个重要因素