Chine Wuhan Corrtest Instruments Corp., Ltd. cas d'entreprises

Résumé Avec l'augmentation rapide de la demande mondiale d'énergie, la combustion de combustibles fossiles a causé une série de problèmes environnementaux.Les chercheurs nationaux et étrangers s'engagent à explorer l'énergie propre et les dispositifs de stockage et de conversion d'énergie écologiques et efficacesL'hydrogène est une source d'énergie renouvelable idéale, car il présente les avantages d'une abondance de ressources, d'un rendement propre et efficace, d'une forte densité énergétique et d'une protection écologique.L'approvisionnement et le stockage de l'hydrogène sont l'un des facteurs clés limitant son développement.Les méthodes actuelles de production d'hydrogène comprennent la production d'hydrogène à partir de combustibles fossiles, la production d'hydrogène à partir de la biomasse comme matière première et la scission de l'eau.La production d'hydrogène par scission de l'eau attire de plus en plus l'attention des gens en raison des avantages de la protection écologique de l'environnementLa séparation de l'eau implique une réaction d'évolution de l'oxygène (OER) et une réaction d'évolution de l'hydrogène (HER).en particulier le RSE, ont une vitesse cinétique lente, ce qui conduit à un surpotentiel élevé et à un faible rendement, ce qui limite fortement le développement et l'application pratique des dispositifs de conversion d'énergie.L'utilisation d'un électrocatalyseur peut réduire efficacement la barrière énergétique de la réaction électrocatalytique, accélérer la vitesse de réaction et réduire le surpotentiel afin que l'OER puisse être effectué efficacement, améliorant ainsi l'efficacité de fonctionnement du dispositif de conversion.L'exploration d'électrocatalyseurs OER à haute performance est devenue l'un des facteurs clés pour améliorer les performances des dispositifs de conversion d'énergie. Théorie L'OER est une demi-réaction importante des dispositifs de conversion d'énergie électrochimique tels que les batteries de séparation d'eau et de métal-air.l'OER est un procédé à quatre électrons à vitesse cinétique lente, ce qui limite les performances des appareils de conversion d'énergie électrochimique.l'OER dans des conditions acides et alcalines implique l'adsorption de l'OOH*La différence réside dans le fait que la première étape de l'OER dans des conditions acides est la dissociation de l'eau et que le produit final est H+et O2, tandis que la première étape de l'OER dans des conditions alcalines est l'adsorption de l'OH-, et les produits finaux sont H2O et O2, comme le montre la formule suivante.Environnement acide: Réaction globale:2 heures2O → 4H++ O2+ 4e- *+ H2Je ne sais pas.*+ H++ e-Je suis désolé.*- Je ne sais pas.*+ H++ e-Je vous en prie.*+ H2O OOH*+ H++ e-OOH*Je ne sais pas.*+ O2+ H++ e-Environnement alcalin: Réaction globale:4OH-→ 2H2O + O2+ 4e- *+ OH-Je ne sais pas.*+ e-Je suis désolé.*+ OH-- Je ne sais pas.*+ H2O + e-Je vous en prie.*+ OH-¢ OOH*+ e-OOH*+ OH-Je ne sais pas.*+ O2+ H2O + e- où, * désigne le site actif sur la surface du catalyseur, et OOH*, O* et OH* indiquent les intermédiaires d'adsorption.Selon le mécanisme de réaction électronique en quatre étapes des REA, les facteurs importants pour améliorer les performances catalytiques des REA peuvent être analysés d'un point de vue théorique:(1) Bonne conductivité. Puisque le processus de réaction OER est une réaction de transfert de quatre électrons, une bonne conductivité détermine le transfert d'électrons rapide,qui aide à la progression de chaque réaction élémentaire.(2) Le catalyseur a une forte adsorption de l'OH-Plus la quantité d'OH est élevée-Les réactions électroniques en trois étapes suivantes sont plus faciles à effectuer.(3) Une forte capacité de désorption chimique de l'oxygène et une faible capacité d'adsorption physique de l'oxygène.2Les molécules produites au cours du processus catalytique sont plus facilement désorbitées du site actif du catalyseur; si la capacité d'adsorption physique de l'oxygène est faible, le2Les molécules sont plus susceptibles d'être précipitées de la surface de l'électrode, et le taux de réaction OER peut être promu.Ceci a une importance directe importante pour la synthèse et la préparation de catalyseurs OER. Évaluation des performances du catalyseur REA Potentiel initial et surpotentiel Le potentiel initial est un indicateur important de l'activité catalytique d'un électrocatalyseur.Beaucoup d'électrocatalyseurs OER contiennent des éléments métalliques de transition tels que FeIls subissent des réactions d'oxydation au cours du processus OER et génèrent des pics d'oxydation, ce qui est un grand obstacle à l'observation du potentiel initial.dans le processus de RSE, il est plus scientifique et plus fiable d'observer le surpotentiel correspondant lorsque la densité du courant est de 10 10 mA cm- Deux.ou plus.Le surpotentiel est obtenu par voltammétrie de balayage linéaire (LSV).RHE) à une densité de courant spécifique (généralement 10 mA cm-2) et le potentiel d'équilibre de la réaction de l'électrode de 1.23 V, généralement en mV. Comme indiqué à la figure 1, selon la différence de surpotentiel de l'électrocatalyseur OER à une densité de courant de 10 mA cm-2,les critères d'évaluation de son effet catalytique sont également différentsPlus le surpotentiel est petit, moins d'énergie est requise pour la réaction et meilleure est l'activité du catalyseur.Le surpotentiel d'un catalyseur OER à activité catalytique idéale est généralement compris entre 200 et 300 mV. Figure 1. Critères d'évaluation de l'activité catalytique Pente de la table Le graphique de Tafel est la courbe de relation entre le potentiel de l'électrode et le courant de polarisation.Il peut refléter la cinétique de réaction du processus OER et spéculer sur le mécanisme de réaction du processus OERLa formule de l'équation est:η = a + b·log pour les autresoù η représente le surpotentiel, b la pente de Tafel, j la densité de courant et a la constante.La pente de Tafel obtenue selon l'équation peut être utilisée pour clarifier la cinétique et les étapes déterminant la vitesse dans le processus de réactionGénéralement, plus la pente de Tafel est petite, moins les barrières de transfert d'électrons du catalyseur pendant le processus de catalyse sont importantes et meilleure est l'activité catalytique. Stabilité The stability of the catalyst in the catalysis process directly determines whether it can be applied on a large scale in actual production and is one of the important indicators of catalyst performancePour l'OER, il existe de nombreux facteurs qui affectent l'activité de l'électrocatalyseur OER. Par exemple, l'acidité et la basicité de la solution affecteront la stabilité du catalyseur.Beaucoup d'électrocatalyseurs OER sont stables dans des conditions alcalinesEn outre, la voie de contact de l'électrocatalyseur et de l'électrode de travail a également une grande influence sur la stabilité.la croissance directe du catalyseur in situ sur l'électrode de travail sera plus stable que celle de l'agent d'adhérence organique sur l'électrode de travail.Actuellement, il existe deux tests électrochimiques pour juger de la stabilité du catalyseur.et puis la stabilité de l'électrocatalyseur est jugée en observant le changement du potentiel au fil du tempsDe même, la courbe i-t (c'est-à-dire potentiostatique) est également applicable pour tester le catalyseur.Nous pouvons déterminer la stabilité du catalyseurL'autre consiste à effectuer des milliers voire des dizaines de milliers de tests de voltamétrie cyclique (CV) sur l'électrocatalyseur dans une certaine plage de balayage potentiel.et de juger de la stabilité de l'électrocatalyseur en comparant les courbes de polarisation de l'électrocatalyseur avant et après l'essai de voltamétrie cyclique.En plus des essais électrochimiques, l'utilisation de certains essais de caractérisation de phase tels que XRD, XPS, SEM, TEM, etc.pour comparer les changements de phase de l'électrocatalyseur avant et après la catalyse peut également être utilisé pour juger de la stabilité de l'électrocatalyseur. Mise en place de l'expérience Instrument: potentiostat de test correctWE: électrode de travail en carbone vitreux avec catalyseur appliqué uniformément sur la surfaceRE: électrode de référence Ag/AgClCE: Bande de graphiteSolution: 0,1 M KOH Essai électrochimique Activité de l'électrocatalyseur Technique: Voltamétrie cyclique (CV)Plage de potentiel: 0 à 1 V (par rapport à Ag/AgCl)Taux de numérisation: 50 mV s- Je vous en prie.Técnique de voltamétrie de balayage linéaire (LSV): plage de potentiel: 0 à 1 V (contre Ag/AgCl), débit de balayage 5 mV s- Je vous en prie. Figure 2. Réglage des paramètres CV   Figure 3. Réglage des paramètres LSV La spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) est utilisée pour étudier la cinétique de l'évolution de l'oxygène électrocatalytique du catalyseur,et le spectre d'impédance est monté en établissant un circuit équivalentLe circuit comprend Rs (résistance à la solution), Rct (résistance au transfert de charge) et CPE (élément d'angle de phase constant).Les conditions d'essai d'impédance électrochimique (EIS) sont de 0,5 V (contre Ag/AgCl), la plage de fréquence d'essai est de 1 Hz ~ 100 kHz et la tension de perturbation est de 5 mV. Fig. 4. Réglage des paramètres du SIE Stabilité du catalyseur électrique Les techniques d'essais de voltamétrie potentiostatique, galvanostatique et cyclique sont utilisées pour évaluer la stabilité du catalyseur.L'essai galvanostatique consiste à utiliser le courant correspondant sous une certaine densité de courant (généralement 10 mA cm-2) comme courant de sortie constant., observer la variation de tension pendant la période d'essai (10 h), puis évaluer la stabilité.La méthode potentiostatique consiste à utiliser le potentiel correspondant sous une certaine densité de courant (généralement 10 mA cm-2) comme sortie de tension constante, observez le changement de courant pendant le temps d'essai (10 h), puis évaluez la stabilité.Ag/AgCl) et le CV est scanné cycliquement 1000 cyclesLa stabilité du catalyseur est illustrée par la comparaison des courbes avant et après l'essai de stabilité et l'analyse des changements. Figure 5. Réglage des paramètres Communiqués: RE: L'électrode Ag/AgCl doit être conservée dans l'obscurité sans lumière et ne doit pas être utilisée pendant longtemps dans une solution alcaline.L'électrode de calomel saturée ne doit pas être utilisée dans une solution alcaline pendant une longue période.L'électrode Hg/HgO convient à la solution alcaline. CE- dans les essais CV et LSV à long terme, le fil Pt ou la plaque Pt se déposera sur la surface du matériau cathodique.Vous feriez mieux de ne pas l'utiliser dans le test de matériaux non-métalliques précieux dans une cellule d'électrolyse monolithique.. Il y a deux problèmes dans la cellule électrolytique en verre: la corrosion du verre dans la solution alcaline et l'influence de l'impureté Fe du verre sur l'activité du REO.Si l'expérience n'est pas particulièrement précise, une cellule électrolytique en verre convient; mais si vous voulez étudier l'influence de la teneur en Fe, il est recommandé d'utiliser du polytétrafluoroéthylène.

Corrosion des métaux Lorsque le matériau métallique est en contact avec le milieu environnant, le matériau est détruit en raison d'une action chimique ou électrochimique. La corrosion des métaux est un processus thermodynamique spontané, convertissant un métal à haute énergie en un composé métallique à basse énergie. Parmi eux, le phénomène de corrosion dans l'industrie pétrolière et pétrochimique est plus compliqué, comprenant la corrosion électrochimique de la saumure, H2S et CO2. La nature de la plupart des processus de corrosion est électrochimique. Les propriétés électriques de l'interface métal/solution électrolytique (double couche électrique) sont largement utilisées dans les études des mécanismes de corrosion, la mesure de la corrosion et la surveillance industrielle de la corrosion. Les méthodes électrochimiques couramment utilisées dans la recherche sur la corrosion des métaux sont : le potentiel en circuit ouvert (OCP), la courbe de polarisation (diagramme de Tafel), la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS). 1. Techniques dans l'étude de la corrosion 1.1 OCP Sur une électrode métallique isolée, une réaction anodique et une réaction cathodique sont effectuées à la même vitesse en même temps, ce qui est appelé le couplage de la réaction d'électrode. La réaction de couplage mutuel est appelée la « réaction de conjugaison », et l'ensemble du système est appelé le « système conjugué ». Dans le système conjugué, les deux réactions d'électrode s'inter-couplent et, lorsque les potentiels d'électrode sont égaux, les potentiels d'électrode ne varient pas avec le temps. Cet état est appelé « état stable », et le potentiel correspondant est appelé « potentiel stable ». Dans le système de corrosion, ce potentiel est également appelé « potentiel de corrosion (autonome) Ecorr », ou « potentiel en circuit ouvert (OCP) », et la densité de courant correspondante est appelée « densité de courant de corrosion (autonome) icorr ». Généralement parlant, plus le potentiel en circuit ouvert est positif, plus il est difficile de perdre des électrons et d'être corrodé, ce qui indique que la résistance à la corrosion du matériau est meilleure. Le poste de travail électrochimique potentiostat/galvanostat CS peut être utilisé pour surveiller le potentiel d'électrode en temps réel du matériau métallique dans le système pendant une longue période. Une fois le potentiel stabilisé, le potentiel en circuit ouvert du matériau peut être obtenu. 1.2 Courbe de polarisation (diagramme de Tafel) Généralement, le phénomène selon lequel le potentiel d'électrode s'écarte du potentiel d'équilibre lorsqu'un courant le traverse est appelé « polarisation ». Dans le système électrochimique, lorsque la polarisation se produit, le déplacement négatif du potentiel d'électrode par rapport au potentiel d'équilibre est appelé « polarisation cathodique », et le déplacement positif du potentiel d'électrode par rapport au potentiel d'équilibre est appelé « polarisation anodique ». Pour exprimer complètement et intuitivement la performance de polarisation d'un processus d'électrode, il est nécessaire de déterminer expérimentalement la surtension ou le potentiel d'électrode en fonction de la densité de courant, ce qui est appelé « courbe de polarisation ». Le icorr du matériau métallique peut être calculé sur la base de l'équation de Stern-Geary. B est le coefficient de Stern-Geary du matériau, Rp est la résistance de polarisation du métal. Principe pour obtenir icorr par la méthode d'extrapolation de Tafel Le logiciel Corrtest CS studio peut effectuer automatiquement l'ajustement de la courbe de polarisation. La pente de Tafel sur le segment anodique et le segment cathodique, c'est-à-dire ba et bc, peuvent être calculées. icorr peut également être obtenu. Sur la base de la loi de Faraday et en combinaison avec l'équivalent électrochimique du matériau, nous pouvons le convertir en taux de corrosion du métal (mm/an). 1.3 EIS La technologie d'impédance électrochimique, également connue sous le nom d'impédance AC, mesure la variation de la tension (ou du courant) d'un système électrochimique en fonction du temps en contrôlant le courant (ou la tension) du système électrochimique en fonction d'une variation sinusoïdale dans le temps. L'impédance du système électrochimique est mesurée, et en outre, le mécanisme de réaction du système (milieu/film de revêtement/métal) est étudié, et les paramètres électrochimiques du système de mesure d'ajustement sont analysés. Le spectre d'impédance est une courbe tracée à partir des données d'impédance mesurées par un circuit de test à différentes fréquences, et le spectre d'impédance du processus d'électrode est appelé spectre d'impédance électrochimique. Il existe de nombreux types de spectres EIS, mais les plus couramment utilisés sont le tracé de Nyquist et le tracé de Bode. 2. Exemple d'expérience Prenant un article publié par un utilisateur utilisant le poste de travail électrochimique CS350 comme exemple, une introduction concrète à la méthode du système de mesure de la corrosion des métaux est présentée. L'utilisateur a étudié la résistance à la corrosion de l'endoprothèse en alliage Ti-6Al-4V préparée par la méthode d'usinage conventionnelle (échantillon n°1), la méthode de fusion sélective au laser (échantillon n°2) et la méthode de fusion par faisceau d'électrons (échantillon n°3). L'endoprothèse est utilisée pour l'implantation humaine, de sorte que le milieu de corrosion est le fluide corporel simulé (SBF). La température du système expérimental doit également être contrôlée à 37℃. Instrument : Potentiostat/galvanostat CS350 Dispositif expérimental :Cellule de corrosion plate à chemise CS936, four de séchage à température constante Produits chimiques expérimentaux : Acétone, SBF, résine époxy durcissant à température ambiante Milieu expérimental : Fluide corporel simulé (SBF)：NaCl-8,01,KCl-0,4,CaCl2-0,14,NaHCO3-0,35,KH2PO 4-0,06, glucose -0,34, l'unité est : g/L Échantillon (WE) Endoprothèse en alliage Ti-6Al-4V 20×20×2 mm, La zone de travail exposée est de 10×10 mm La zone non testée est recouverte/scellée avec de la résine époxy durcissant à température ambiante. Électrode de référence (RE) : Électrode au calomel saturée Contre-électrode (CE): Électrode de conductivité Pt CS910 La cellule de corrosion plate à chemise 2.1 Étapes de l'expérience et réglage des paramètres 2.1.1 OCP Avant le test. l'électrode de travail doit être polie de grossier à fin (360 mesh, 600 mesh, 800 mesh, 1000 mesh, 2000 mesh dans l'ordre) jusqu'à ce que la surface soit lisse. Après le polissage, rincez-le à l'eau distillée, puis dégraissez-le à l'aide de l'acétone, placez-le dans un four de séchage à température constante et séchez-le à 37℃ pour l'utiliser. Assemblez l'échantillon sur la cellule de corrosion, introduisez le fluide corporel simulé dans la cellule de corrosion et insérez l'électrode au calomel saturée (SCE) avec un pont salin dans la cellule de corrosion plate. Assurez-vous que l'extrémité du capillaire de Luggin fait face à la surface de l'électrode de travail. La température est contrôlée à 37℃ par circulation d'eau. Connectez les électrodes au potentiostat par le câble de la cellule. Expérience→polarisation stable→OCP OCP Vous devez entrer un nom de fichier pour les données, définir la durée totale du test et démarrer le test. L'OCP du matériau métallique dans la solution change lentement, et il faut une période relativement longue pour rester stable. Il est donc suggéré de définir une durée non inférieure à 3000 s. 2.1.2 Courbe de polarisation Expérience→polarisation stable→potentiodynamique Balayage potentiodynamique Définissez le potentiel initial, le potentiel final et la vitesse de balayage, sélectionnez le mode de sortie du potentiel comme « vs. OCP ». Le « Use » peut être coché pour choisir le sommet E#1 et le sommet E#2. S'il n'est pas coché, le balayage ne passera pas par le potentiel correspondant. Il y a jusqu'à 4 points de consigne de potentiel de polarisation indépendants. Le balayage commence à partir du potentiel initial, vers « sommet E#1 » et « sommet E#2 », et enfin vers le potentiel final. Cliquez sur la case à cocher « Activer » pour activer ou désactiver « Potentiel intermédiaire 1 » et « Potentiel intermédiaire 2 ». Si la case à cocher n'est pas sélectionnée, le balayage ne passera pas par cette valeur et définira le balayage du potentiel sur le suivant. Il est à noter que la mesure de la courbe de polarisation ne peut être effectuée qu'à condition que l'OCP soit déjà stable. Habituellement, après 10 minutes de temps de repos, nous ouvrirons la fonction stable OCP en cliquant sur ce qui suit : → Le logiciel démarrera le test automatiquement une fois que la fluctuation de potentiel est inférieure à 10 mV/min Dans cet exemple d'expérience, l'utilisateur a défini le potentiel -0,5~1,5 V (vs. OCP) Vous pouvez définir la condition pour arrêter ou inverser le balayage. Ceci est principalement utilisé dans la mesure du potentiel de piqûre et la mesure de la courbe de passivation. 2.2 Résultats 2.2.1 OCP Par le test du potentiel en circuit ouvert, nous pouvons obtenir le potentiel de corrosion libre Ecorr , à partir duquel nous pouvons juger de la résistance à la corrosion du matériau métallique. Généralement parlant, plus le Ecorr est positif, plus le matériau est difficile à corroder. 1-OCP de l'endoprothèse en alliage Ti-6Al-4V préparée par la méthode d'usinage conventionnelle 2- OCP de l'endoprothèse en alliage Ti-6Al-4V préparée par la méthode de fusion sélective au laser 3- OCP de l'endoprothèse en alliage Ti-6Al-4V préparée par la méthode de fusion par faisceau d'électrons À partir du graphique, nous pouvons conclure que la résistance à la corrosion des échantillons n°1 et 2 est meilleure que celle du n°3. 2.2.2 Analyse du diagramme de Tafel (mesure du taux de corrosion) La polarisation de cette expérience est la suivante : Comme le montre, à partir de la valeur du taux de corrosion calculé, nous pouvons obtenir la même conclusion que celle que nous avons obtenue par la mesure OCP. Le taux de corrosion est calculé par le diagramme de Tafel. Nous pouvons voir que les valeurs du taux de corrosion sont conformes à la conclusion que nous avons obtenue par la méthode OCP. Sur la base du diagramme de Tafel, nous pouvons obtenir la densité de courant de corrosion icorr par l'outil d'ajustement d'analyse intégré à notre logiciel CS studio. Ensuite, selon d'autres paramètres tels que la surface de l'électrode de travail, la densité du matériau, le poids équivalent, le taux de corrosion est calculé. Les étapes sont les suivantes : Importer le fichier de données en cliquant sur Ajustement des données Cliquez sur les informations de la cellule. , et entrez la valeur en conséquence. Si vous avez déjà défini les paramètres dans le réglage de la cellule et de l'électrode avant le test, vous n'avez pas besoin de définir à nouveau les informations de la cellule ici. Cliquez sur « Tafel » pour l'ajustement de Tafel. Choisissez l'ajustement automatique de Tafel ou l'ajustement manuel pour les données du segment anodique/segment cathodique, puis la densité de courant de corrosion, le potentiel de corrosion libre, le taux de corrosion peuvent être obtenus. Vous pouvez faire glisser le résultat de l'ajustement vers le graphique. 3. Mesure EIS Expériences → Impédance → EIS vs. Fréquence EIS vs. fréquence Analyse EIS L'EIS de l'acier au carbone Q235 dans une solution de NaCl à 3,5 % est le suivant : Tracé d'impédance de l'acier au carbone Q235 - Nyquist Le tracé de Nyquist ci-dessus est composé de l'arc de capacité (marqué par le cadre bleu) et de l'impédance de Warburg (marquée par le cadre rouge). Généralement parlant, plus l'arc de capacité est grand, meilleure est la résistance à la corrosion du matériau. Ajustement du circuit équivalent pour les résultats EIS de l'acier au carbone Q235 Les étapes sont les suivantes : Dessinez le circuit équivalent de l'arc de capacité - utilisez le modèle dans le « ajustement rapide » pour obtenir R1, C1, R2. Dessinez le circuit équivalent de la partie d'impédance de Warburg - utilisez le modèle dans le « ajustement rapide » pour obtenir la valeur spécifique de Ws. Faites glisser les valeurs vers le circuit complexe→ changez tous les types d'éléments pour qu'ils soient « Free+ » →cliquez sur Ajuster À partir des résultats, nous voyons que l'erreur est inférieure à 5 %, ce qui indique que le circuit équivalent auto-défini que nous dessinons est conforme au circuit d'impédance de la mesure réelle. Le tracé d'ajustement de Bode est généralement conforme au tracé d'origine.   Bode : Tracé d'ajustement par rapport au résultat de la mesure réelle

Mesures EIS de 4 échantillons de revêtement Objectif:pour évaluer la protection du revêtement (par différents traitements) sur l'acier à faible teneur en carbone sur la base des mesures EIS Quatre types d'échantillons: #1: revêtement de l'échantillon à travers la plaque d'huile vitrification #2: revêtement de l'échantillon à travers phosphatation des plaques d'huile # 3: revêtement de l'échantillon à travers une plaque de passivation sans chrome vitrification #4: revêtement de l'échantillon par dégreasing de la plaque de passivation sans chrome Les supports de corrosion:3Solution de 0,5% de NaCl Méthode d'expérimentation:EIS- Fréquence Configuration de l' expérience:CS350 potentiostat galvanostat, CS936 cellule de corrosion plate,2La cellule est placée dans une cage de Faraday. Maillage Pt (intégré dans une cellule de corrosion plate) comme CE, électrodes de calomel saturé CS900 comme RE, échantillon de revêtement comme WE. Réglage des paramètres: L'amplitude CA est de 10 mV pendant la mesure, la plage de fréquences est de 100 kHz~0,01 Hz, choisissez logarithmique scan, points / décennie est 10 . EISles parcelles duquatreéchantillons 2-1: EIS de l'échantillon de revêtement n°1 par vitrification de la plaque d'huile 2-2 EIS du n° 2: revêtement de l'échantillon à travers phosphatation des plaques d'huile   2 à 3 EIS#3 échantillon de revêtement à travers une plaque de passivation sans chrome vitrification 2 à 4 EIS# 4 échantillon de revêtement par passivation sans chrome, dégraissage des plaques Je suis...impédance des échantillons n°1 et n°2 Données d'impédance de revêtement du tableau 1 Temps d'essai par heure 0Impédance de revêtement 0,01 Hz /Ω•cm2   # 1 vitrification #2: phosphatation 24 1.11 × 109 9.73 x 108 72 2.99 x 109 3.18 x 109 240 6.40 × 109 3.10 x 109 480 4.65 x 109 2.42 × 109 Je suis...impédance des échantillons #3 et #4 Données d'impédance du tableau 2 Temps d'essai par heure 0Impédance de revêtement de 0,01 Hz/Ω•cm2 échantillon n° 3 Échantillon n° 4 24 1.08 × 109 1.12 x 109 72 2.89 × 109 2.80 × 109 240 3.01 × 109 2.92 x 109 480 2.59 × 108 7.38 × 108 3Conclusion Les États membresDans les mêmes conditions, par rapport à l'échantillon n° 2, l'impédance du revêtement L'échantillon n°1 est plus grand, ce qui indique que l'échantillon n°1 a de meilleures capacités anti-corrosion. (2) Dans les mêmes conditions, par rapport à l'échantillon n° 4, l'impédance du revêtement n° 3 est plus grande, ce qui indique que l'échantillon n° 3 a de meilleures capacités anticorrosion.

La polarisation est un problème important dans les sources d'énergie chimique, et les opinions diffèrent sur la compréhension de la polarisation dans les batteries au lithium.nous faisons l'explication suivante: Plateau de tensionla réduction lors de la décharge des batteries au lithium est principalement due à la résistance ohmique et à la résistance à la polarisation,et la résistance de polarisation est causée par le phénomène de polarisation à l'intérieur de la batterie au lithiumLa polarisation à l'intérieur de la batterie au lithium est principalement divisée en polarisation d'activation et polarisation de concentration. La polarisation électrochimique est principalement causée par l'énergie d'activation de l'électrode lorsque des réactions chimiques de la batterie au lithium se produisent.D' un point de vue physique, la vitesse de décharge à la surface des particules actives de l'électrode est plus lente que la vitesse de migration des électrons.le potentiel réel à la surface des particules de cathode dévie du potentiel d'équilibreCe phénomène de polarisation est principalement déterminé par l'énergie d'activation de la réaction électrochimique de l'électrode. Le phénomène de polarisation de la concentration, comme son nom l'indique, est causé par la différence de concentration.le taux de migration de Li+ à l'intérieur des particules d'électrode est très faible par rapport à l'électrolyte, on considère généralement que la diffusion interne de l'électrode est l'étape de contrôle du taux de diffusion Li+.Le taux de migration de Li+ à l'intérieur des particules d'électrode est beaucoup plus faible que le taux de réaction électrochimique à la surface des particules d'électrodeIl y aura une polarisation de la concentration, ce qui aggravera encore l'écart du potentiel d'équilibre de l'électrode. That’s why there is phenomenon that the voltage of the lithium battery has a rapid drop (not a sudden drop) at the beginning of the discharge and a fast rise (not a sudden rise) after the discharge endsCeci est précisément causé par la lenteur de la migration de Li+ à l'intérieur de l'électrode. La chute soudaine au début de la décharge et la hausse soudaine à la fin de la décharge soulignée ici sont causées par la chute de tension ohmique et la polarisation d'activation.Polarisation ohmique

Pour l'évaluation des inhibiteurs de corrosion, on ne calcule généralement pas le taux de corrosion, ou MPY. Par exemple, avec une solution blanche sans ajouter d'inhibiteur, on obtient un i0. Si on ajoute l'inhibiteur n°2, on obtient i2. Nous calculons le pourcentage: (i0-i1) / i0 x100% Il en va de même pour l' inhibiteur n°2. (i0-i2) / i0 x 100% Si vous avez besoin d'un MPY, vous devrez le calculer selon la formule ci-dessous:

Résistance à la corrosion des matériaux d'implants Objectif de l'expérience Cette expérience vise à mesurer les capacités de résistance à la corrosion de deux implants métalliques dans un fluide corporel simulé. Les implants métalliques sont des disques en treillis tissés avec du fil après traitement de surface - noir et rouge. Préparation Électrode de référence : ECS Contre-électrode : électrode Pt Électrode de travail : disque en treillis métallique (noir et rouge) Solution : fluide corporel simulé (SBF) (pH=7,4) Étapes : Insérer la contre-électrode, l'électrode de référence, le pont salin et le tuyau d'échappement dans une cellule électrolytique de 500 mL, et remplir la cellule avec 350 mL de solution physiologique simulée, puis placer la cellule électrolytique dans un bain-marie à 37 °C. Purger N2 dans le fluide corporel simulé pendant 30 min, sceller la sortie d'air pour empêcher l'oxygène de pénétrer à nouveau. Résultats et analyse Allumer le poste de travail électrochimique CS350M, démarrer le logiciel CS Studio et surveiller le potentiel en circuit ouvert (PCO). Une fois le PCO stabilisé, nous pouvons commencer à mesurer la courbe de passivation. Elle balaie de -0,1 V à 1 V (vs. PCO). Lorsque le courant anodique est supérieur à 100 mA/cm2, le balayage du potentiel sera inversé. Le réglage des paramètres est illustré à la figure 1, et les résultats sont présentés à la figure 2.   Fig. 1. Fenêtre de réglage des paramètres Fig. 2. Courbe de passivation des deux spécimens (la ligne de courbe rouge/noire représente le spécimen rouge/noir correspondant)   Dans la courbe rouge, le potentiel de rupture est de 0,14754 V, le PCO est de -0,00734 V. Le potentiel de rupture est de 0,24004 V et le PCO est de -0,00222 V pour le spécimen noir. Cela suggère que le spécimen noir se comporte mieux en termes de résistance à la piqûre. Mais la surface de la boucle d'hystérésis est plus petite pour l'échantillon rouge pendant le retour, ce qui indique que le spécimen rouge peut être rapidement réparé après la destruction du film de passivation, c'est-à-dire que sa capacité d'auto-guérison est plus forte.

Test électrochimique de l'acier au carbone 45# dans les inhibiteurs   Mise en place de l'expérience Sle pécimenAcier au carbone Médium: 0,05 mol/l de NaCl +1,2% de l'inhibiteur ELes expériencesLe système de contrôle de l'émission est basé sur les caractéristiques suivantes: Je suis...Le titre: CorrTest Modèle de potentiostat à canal unique CS350M électrodes: système à 3 électrodes: électrode Pt comme contre-électrode, électrode calomel saturée comme électrode de référence et acier au carbone 45* comme électrode de travail.27 cm, avec une surface d'exposition de 4 cm2   Traitement des spécimens Polissez l'échantillon métallique avec du papier de verre de 1000 à 2000 grumes, puis nettoyez-le avec de l'alcool, utilisez du caoutchouc de silicone 703 pour sceller les échantillons,laissant 1 cm au milieu pour l'essai (la surface est de 4 cm)2Vous pouvez le tester après que le caoutchouc de silicone soit sec.     Fig. 1. Traitement des spécimens   Fig. 2. Solution d'inhibiteur Eexpérience électrochimique EIS Vert (WE) et blanc (Sense) se connectent à l'électrode de travail/échantillon L'alligator jaune (RE) se connecte à l'électrode de référence L'alligator rouge (CE) se connecte à l'électrode du compteur   Fig. 3. la configuration de l'essai Sélectionnez la technique EIS potentiostatique. Une fois que l'OCP est stable, exécutez-la avec les paramètres définis comme ci-dessous:   Fig. 4 Réglage des paramètres d'essai EIS   Figure 5. Résultat de l'EIS avec inhibiteur n°1 Figure 6. Résultat de l'EIS avec inhibiteur n°2 Figure 7. Comparaison des résultats de l'EIS Le diamètre de l'arc de capacité du système et du module d'inhibiteur de corrosion 1# est plus grand, et le RpLa valeur après montage sera également plus grande.p, (où B est le coefficient de Stern constant), on peut calculer que la densité du courant de corrosion de l'échantillon dans l'inhibiteur de corrosion n° 1 est plus faible,Ainsi, nous pouvons conclure que l'effet d'inhibition est meilleur pour le spécimen dans l'inhibiteur #1 que l'inhibiteur #2.   courbe de polarisation Choisissez la technique "Potentiodynamique". Le potentiel passe de -0,6 à 0,5 V par rapport à l'OCP, et le débit de balayage est de 0,5 mV/s. Figure 8. Paramètres de réglage pour potentiodynamique Figure 9. Résultat de l'installation de la table pour l'acier 45# dans l'inhibiteur n°1 D'après le résultat de l'ajustement de Tafel, on peut voir que le potentiel d'autocorrosion E0= - 0,276V, autocorrosiondensité de courant i0= 0,122 μA/cm2, taux de corrosionv= 0,00143 mm/a, le potentiel de corrosion par creusement est de 218 mV.   Figure 10. Résultat de l'installation de la table pour l'acier 45# dans l'inhibiteur n°2   Pour le résultat du montage Tafel de l'acier 45# dans l'inhibiteur n° 2, le potentiel d'autocorrosion E0= - 0,298 V, autocorrosiondensité de courant i0= 0,155 μA/cm2, taux de corrosionvOn peut conclure que l'inhibiteur n° 1 a un meilleur effet inhibiteur, ce qui est conforme à ce que nous concluons du résultat de l'EIS.  

Essai de perméabilité à l'hydrogène dans l'acier Objectif expérimental Cette expérience vise à mesurer la teneur en hydrogène atomique dans l'acier et sa vitesse de diffusion. Mise en place de l'expérience Fig. 1 Configuration de l'essai de perméa­tion à l'hydrogène Préparation de la solution: Solution de nickelage (solution de nickelage commerciale) Chambre d'anode: 0,2 mol/L KOH Chambre cathodique: 0,1 mol/l de HCl Instrument de mesure&électrodes: Modèle de bipotentiostat CS2350M Cellule de nickelage (cellule d'évaluation du revêtement) * 1 pièce Cellules H* 1 jeu électrode de référence Hg/HgO 1 pièce Plaque en acier au carbone Q235 (5 cm*5 cm*0,5 mm) 1 pièce électrode de compteur en platine *2 pièces . Étapes de l'expérience Les États membresPré-échantillon-traitement Avant l'expérience, l'échantillon d'acier au carbone a été poli jusqu'à une surface miroir avec 180#, 400#, 600#, 1000# et 2000# de papier de verre en ordre, puis il a été lavé avec de l'eau, essuyé avec de l'éthanol,et séchés à l'air froidL'échantillon a été immergé dans 0,1 mol/l de HCl pendant 3 min, rincé à l'eau, puis immergé dans 0,2 mol/l de KOH pendant 3 min, rincé à l'eau, séché et placé dans un désiccateur pour utilisation.   (2) LesDéchets et déchets métalliques Figure 2 Connexion de cellule électrolytique et d'électrode pour le nickelage   Comme le montre la figure 2, nous avons utilisé la cellule d'évaluation de revêtement ((CS934) pour effectuer le nickel plating.puis mettre un petit morceau de mousse de nickel dans la solution. le rouge (CE) & jaune alligator (RE) joint clamp la bande de mousse de nickel, et le vert alligator (WE) clampS à l'acier au carboneVous devriez vous connecter avec WE vert)Ensuite, effectuez le test “Galvanostatique”. Fig. 3 Réglage des paramètres du nickel Réglez le courant appliqué à -10 mA/cm2 et la zone d'exposition de l'échantillon est d'environ 7,065 cm2, nous avons donc appliqué -70.65 mA. Vous pouvez régler l'aire de l'électrode dans le réglage de la cellule). Fig. 4 Interface de modification de la surface des électrodes   Après avoir terminé, veuillez laver le métal avec de l'eau distillée, le sécher à l'air froid, puis le placer dans un séchoir pour utilisation.   (2) LesHydrogènePerméabilitéle test Fig. 5. Bipotentiostat CS2350M et cellules H   Dans la chambre d'anode (cellule de gauche), il est unSystème à 3 électrodes: - électrode de travail: surface nickelée de l'acier au carbone - électrode de référence: électrode Hg/HgO - contre-électrode: électrode de platine Le côté de charge de l'hydrogène (cellule droite) adopte un système à deux électrodes. - Anode: surface non nickelée en acier au carbone, reliée à l'alligator WE - cathode: l'électrode en platine, reliant les alligators jaunes (RE) et rouges (CE) ensemble. Tout d'abord, ajouter 250 ml de solution KOH de 0,2 mol/l à la chambre d'anode (à gauche) et 250 ml de solution HCl de 0,1 mol/l à la chambre de cathode (à droite), allumer le bipotentiostat,sélectionnez Bipotentiostat →Essai de diffusion d'hydrogène.       Figure 6. Paramètres de réglage pour l'essai de diffusion de l'hydrogène   Réglez les paramètres comme indiqué à la figure 6: le potentiel de polarisation est de 0,45 V, le courant de charge de pic d'hydrogène est de -22,6 mA (10 mA/cm2) et le courant de la vallée de charge d'hydrogène est de 0. Comme l'hydrogène atomique [H] dans l'acier au carbone se diffuse progressivement à la surface et est oxydé en H+, le courant résiduel anodique sera progressivement stable. Lorsque le courant résiduel est inférieur à 1 mA/cm2, dans la cellule droite (chargement d'hydrogène), la réaction suivante se produira:   Résultats et analyse Coefficient de diffusion de l'hydrogène Fig. 7. Courbe de courant d'oxydation - temps dans l'essai de diffusion d'hydrogène   De la figure 7 nous pouvons obtenirJe suis...Le maximum= 1,0058 fois 10- 5A·cm- Deux.. Trouvez le temps t quandJe suis...t- Je sais.Le maximum= 0,63, t = 2,380 h = 8568 s. Le temps de chargement de l'hydrogène est de 5472 s, donc le temps de retardtL= 3096 s,épaisseur de l'acier au carbone L = 0,1 cm, selon la formule: Nous pouvons calculer le coefficient de diffusion D = 5,383 × 10-7en cm2- Je ne sais pas.