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碳钢极化曲线测定

实验项目性质：设计性

所属课程名称：化工装备腐蚀与防护

计划学时：4学时

一、实验目的及任务

通过本实验的学习，使学生能从金属腐蚀的基本理论出发，学生亲自进行常

见的金属腐蚀实验的操作，进一步理解金属腐蚀的基本理论，掌握金属腐蚀的研

究方法和手段。本实验是以测定碳钢腐蚀极化曲线来研究和分析金属电化学腐蚀

的腐蚀机理、腐蚀速度。通过本实验的学习，应达到以下目的：

1.使学生掌握电化学腐蚀测试方法的基本操作技术，使学生了解电化学腐

蚀的成因和机理；

2.培养学生具有科学的思维方法、科学的工作态度和协作精神；

3.对于设计性实验，初步学会设计电化学腐蚀实验方案；通过学生的独立

设计，使学生对实验的研究方法和设计方案有较深入的理解；从而培养综合设计

能力和大胆创新的思想。

二、实验内容及要求

本实验项目为设计性实验，由学生自行设计或选择恰当的电化学腐蚀实验方

法和装置，自己确定实验步骤，拟定实验方案，通过对碳钢极化曲线进行电化学

解析，最后得出实验的结论。具体要求如下：

1.掌握腐蚀实验室研究的基本实验技能；

2.对于设计性实验，初步学会设计电化学腐蚀实验方案；

3.熟悉常用电化学腐蚀实验设备的使用方法；

4.掌握实验数据的处理及实验报告撰写；

5.实验中存在的问题及解决方法，实验收获体会。

三、实验条件

1.仪器设备条件

PAR2273腐蚀电化学测试系统，corrTest电化学系统，电解池为三电极电化

学测试体系，辅助电极为25mm×25mm的铂片，参比电极为饱和甘汞电极（SCE）。

2.物质条件

实验中所用铁电极为碳钢。（处理方法：加工为直径6mm，高为5mm的小

圆柱体，真空炉中900℃退火8小时，随炉降至室温，消除铁电极的晶体缺陷。）

电极用环氧＋固化剂（顺丁烯二酸酐，比例为100:25～30，温度为130～140℃，

恒温8小时）或用松香＋石蜡（比例1:1）。电极表面依次用400＃，800＃水砂

纸在预磨机上打磨。然后用丙酮清洗电极表面除油。放置在干燥器中备用。溶液

为HCl溶液或NaCl溶液（浓度自定）及HCl（浓度自定）+0.3%六次甲基四胺（乌

洛托品），溶液最好在实验前用高纯氮或氩除氧8小时以上。

3.注意事项

实验前，应预先做电位时间曲线Ecorr－t，从Ecorr－t曲线可知电极在何时

稳定，这样每次实验前必须将电极浸泡在实验体系中一段时间直至电位稳定，可

以进行实验，为节省时间可预先进行这个准备实验。

4.相关文献资料

[1]高护生.腐蚀与防护.西安：陕西科学技术出版社，1994

[2]曹楚南.腐蚀电化学原理.北京：化学工业出版社，2004

[3]曹楚南.腐蚀试验数据的统计分析.北京：化学工业出版社，1988

[4]宋诗哲.腐蚀电化学研究方法.北京：化学工业出版社，1994

[5]E.海兹等著，曹楚南等译.腐蚀实验指南.北京：化学工业出版社，1991

[6]corrTest电化学系统使用说明书

[7]PAR2273腐蚀电化学测试系统使用说明书

四、实验设计及注意事项

1.实验设计

一般地，碳钢极化曲线测定可以利用动电位扫描，测量材料在不同介质中的

极化曲线。扫描可从阴极极化开始，根据参比电极回路的阻抗，可以打开恒电位

仪设置中的模拟低通滤波和数字滤波，延迟时间可设定为10～30秒。在动电位

扫描中可以设置初始电位：-100mV,终止电位:100mV（均相对开路电位），扫

描速率为0.5mV/s。

先在一定溶液中测量一条极化曲线，随后改变不同浓度后，在相同的测试条

件下重新进行动电位扫描，然后利用参数拟合中的弱极化区拟合方法来计算不同

浓度下的腐蚀速率。通过软件，您可将所有数据文件读入，并绘制在一幅图形，

然后经剪贴板将图形粘贴到Word文档中。需要测量的数据大致有：腐蚀速率

i2babc

(mm/a)、腐蚀电流