Chiny Wuhan Corrtest Instruments Corp., Ltd. sprawy spółek

Tło Wraz z szybkim wzrostem światowego zapotrzebowania na energię spalanie paliw kopalnych spowodowało szereg problemów środowiskowych. Naukowcy w kraju i za granicą są zaangażowani w badania czystej energii oraz przyjaznych dla środowiska i wydajnych urządzeń do magazynowania i konwersji energii. Dzięki zaletom obfitych zasobów, czystości i wydajności, wysokiej gęstości energii i przyjazności dla środowiska, energia wodorowa jest idealnym źródłem energii odnawialnej. Jednak pozyskiwanie i magazynowanie wodoru jest jednym z kluczowych czynników ograniczających jego rozwój. Obecne metody produkcji wodoru obejmują produkcję wodoru z paliw kopalnych, produkcję wodoru z biomasy jako surowca i rozkład wody. Wśród nich produkcja wodoru poprzez rozkład wody coraz bardziej przyciąga uwagę ludzi ze względu na zalety ekologicznej ochrony środowiska, zrównoważonego rozwoju i łatwości industrializacji itp. Rozszczepianie wody obejmuje reakcję wydzielania tlenu (OER) i reakcję wydzielania wodoru (HER). Te reakcje elektrokatalityczne, zwłaszcza OER, mają powolną szybkość kinetyczną, co prowadzi do wysokiego nadpotencjału i niskiej wydajności, co poważnie ogranicza rozwój i praktyczne zastosowanie urządzeń do konwersji energii. Zastosowanie elektrokatalizatora może skutecznie zmniejszyć barierę energetyczną reakcji elektrokatalitycznej, przyspieszyć szybkość reakcji i zmniejszyć nadpotencjał, dzięki czemu można skutecznie ukończyć OER, poprawiając w ten sposób wydajność roboczą urządzenia do konwersji. Dlatego badanie elektrokatalizatorów OER o wysokiej wydajności stało się jednym z kluczowych czynników poprawiających wydajność urządzeń do konwersji energii. Teoria OER jest ważną półreakcją urządzeń do elektrochemicznej konwersji energii, takich jak rozdzielanie wody i akumulatory metalowo-powietrzne. W warunkach kwaśnych i zasadowych OER jest procesem czteroelektronowym o małej szybkości kinetycznej, co ogranicza działanie urządzeń do elektrochemicznej konwersji energii. Ogólna wydajność. Zgodnie z obliczeniami teorii funkcjonału gęstości, OER w warunkach kwasowych i zasadowych obejmuje adsorpcję półproduktów OOH*, O* i OH*. Różnica polega na tym, że pierwszym etapem OER w warunkach kwasowych jest dysocjacja wody, a produktem końcowym jest H+i O2, podczas gdy pierwszym etapem OER w warunkach zasadowych jest adsorpcja OH-, a produktami końcowymi są H2O i O2, jak pokazano w poniższym wzorze.Środowisko kwaśne: Ogólna reakcja:2H2O → 4H++ O2+ 4e- *+ H2O ⇌ O*+ H++ mi-OH*⇌ O*+ H++ mi-O*+ H2O ⇌ OOH*+ H++ mi-Ooch*⇌*+ O2+ H++ mi-Środowisko alkaliczne: Ogólna reakcja:4OH-→ 2H2O + O2+ 4e- *+ Och-⇌ Och*+ mi-OH*+ Och-⇌ O*+ H2O + mi-O*+ Och-⇌ Ooch*+ mi-Ooch*+ Och-⇌*+ O2+ H2O + mi- Gdzie * oznacza miejsce aktywne na powierzchni katalizatora, a OOH*, O* i OH* oznaczają półprodukty adsorpcji.Zgodnie z czteroetapowym elektronicznym mechanizmem reakcji OER, ważne czynniki poprawiające wydajność katalityczną OER można analizować z perspektywy teoretycznej:(1) Dobra przewodność. Ponieważ proces reakcji OER jest reakcją przeniesienia czterech elektronów, dobra przewodność warunkuje szybki transfer elektronów, co pomaga w postępie każdej reakcji elementarnej.(2) Katalizator wykazuje silną adsorpcję OH-. Im większa ilość OH-zaadsorbowany, tym łatwiej przebiegają kolejne trzyetapowe reakcje elektronowe.(3) Silna zdolność desorpcji chemicznej tlenu i słaba zdolność fizycznej adsorpcji tlenu. Jeśli zdolność chemicznej desorpcji tlenu jest silna, O2cząsteczki powstałe w procesie katalitycznym łatwiej ulegają desorbcji z miejsca aktywnego katalizatora; jeśli zdolność fizycznej adsorpcji tlenu jest słaba, O2istnieje większe prawdopodobieństwo wytrącenia się cząsteczek z powierzchni elektrody, co może zwiększyć szybkość reakcji OER. Ma to ważne znaczenie przewodnie dla syntezy i przygotowania katalizatorów OER. Ocena wydajności katalizatora OER Potencjał początkowy i nadpotencjał Potencjał początkowy jest ważnym wskaźnikiem aktywności katalitycznej elektrokatalizatora. Jednak w przypadku procesu OER początkowy potencjał jest trudny do zaobserwowania. Wiele elektrokatalizatorów OER zawiera pierwiastki metali przejściowych, takich jak Fe, Co, Ni itp. Podczas procesu OER ulegną one reakcjom utleniania i wygenerują piki utleniania, co stanowi dużą przeszkodę w obserwacji potencjału początkowego. Dlatego w procesie OER bardziej naukowe i wiarygodne jest obserwowanie odpowiedniego nadpotencjału, gdy gęstość prądu wynosi 10 10 mA cm-2lub wyższy.Nadpotencjał uzyskuje się za pomocą woltamperometrii liniowej (LSV). Nadpotencjał odnosi się do różnicy pomiędzy potencjałem elektrody (w stosunku do RHE) przy określonej gęstości prądu (zwykle 10 mA cm-2) a potencjałem równowagi reakcji elektrody wynoszącym 1,23 V, ogólnie w mV. Jak pokazano na rysunku 1, w zależności od różnicy nadpotencjału elektrokatalizatora OER przy gęstości prądu 10 mA cm-2, różne są także kryteria oceny jego efektu katalitycznego. Im mniejsze jest nadpotencjał, tym mniej energii potrzeba do reakcji i tym lepsza jest aktywność katalizatora. Nadpotencjał katalizatora OER o idealnej aktywności katalitycznej wynosi zazwyczaj 200–300 mV. Rys. 1. Kryteria oceny aktywności katalitycznej Zbocze Tafel Wykres Tafela to krzywa zależności między potencjałem elektrody a prądem polaryzacyjnym. Może odzwierciedlać kinetykę reakcji procesu OER i spekulować na temat reakcji mechanizmu procesu OER. Wzór równania to:η = a + b·log|j|Gdzie η oznacza nadpotencjał, b oznacza nachylenie Tafela, j to gęstość prądu, a a to stała. Nachylenie Tafela otrzymane zgodnie z równaniem można wykorzystać do wyjaśnienia kinetyki i etapów określających prędkość w procesie reakcji. Ogólnie rzecz biorąc, im mniejsze nachylenie Tafela, tym mniejsze bariery przenoszenia elektronów katalizatora podczas procesu katalizy i tym lepsza aktywność katalityczna. Stabilność Stabilność katalizatora w procesie katalizy bezpośrednio decyduje o możliwości zastosowania go na szeroką skalę w rzeczywistej produkcji i jest jednym z ważnych wskaźników wydajności katalizatora. W przypadku OER istnieje wiele czynników wpływających na aktywność elektrokatalizatora OER. Na przykład kwasowość i zasadowość roztworu będą miały wpływ na stabilność katalizatora. Wiele elektrokatalizatorów OER jest stabilnych w warunkach zasadowych, ale nie jest dobrych w warunkach kwaśnych. Ponadto duży wpływ na stabilność ma również sposób styku elektrokatalizatora i elektrody roboczej. Ogólnie rzecz biorąc, bezpośredni wzrost katalizatora in situ na elektrodzie roboczej będzie bardziej stabilny niż organiczny środek adhezyjny na elektrodzie roboczej.Obecnie istnieją dwa testy elektrochemiczne oceniające stabilność katalizatora. Jednym z nich jest chronopotecjometria (tj. galwanostatyczna). Do elektrody przykładany jest prąd stały, a następnie oceniana jest stabilność elektrokatalizatora, obserwując zmianę potencjału w czasie. Podobnie krzywa it (tj. potencjostatyczna) ma również zastosowanie do badania katalizatora. Przykładając stały potencjał do elektrody i obserwując zmianę prądu w czasie, możemy określić stabilność katalizatora. Drugim jest wykonanie tysięcy, a nawet dziesiątek tysięcy testów woltamperometrii cyklicznej (CV) na elektrokatalizatorze w określonym zakresie potencjału i ocena stabilności elektrokatalizatora poprzez porównanie krzywych polaryzacji elektrokatalizatora przed i po teście woltamperometrii cyklicznej .Oprócz badań elektrochemicznych do oceny stabilności elektrokatalizatora można również zastosować niektóre badania charakterystyki fazowej, takie jak XRD, XPS, SEM, TEM itp. w celu porównania zmian fazowych elektrokatalizatora przed i po katalizie. Konfiguracja eksperymentu Instrument: Najlepszy potencjostatWE: Elektroda robocza z węgla szklistego z równomiernie nałożonym na powierzchnię katalizatoremRE: Elektroda odniesienia Ag/AgClCE: Pręt grafitowyRoztwór: 0,1 M KOH Próba elektrochemiczna Aktywność elektrokatalizatora Technika: woltametria cykliczna (CV)Zakres potencjału: 0~1 V (w porównaniu do Ag/AgCl)Szybkość skanowania: 50 mV s-1Technika – woltamperometr liniowy (LSV): Zakres potencjału: 0 ~ 1 V (w porównaniu z Ag/AgCl), szybkość skanowania 5 mV s-1 Rys. 2. Ustawianie parametrów CV   Rys. 3. Ustawianie parametrów ALB Elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną (EIS) stosuje się do badania kinetyki elektrokatalitycznego wydzielania tlenu w katalizatorze, a widmo impedancji dopasowuje się poprzez utworzenie obwodu zastępczego. Obwód zawiera Rs (rezystancja roztworu), Rct (rezystancja przenoszenia ładunku) i CPE (element o stałym kącie fazowym).Warunki testu impedancji elektrochemicznej (EIS) wynoszą 0,5 V (w porównaniu do Ag/AgCl), zakres testu częstotliwości wynosi 1 Hz ~ 100 kHz, a napięcie zakłócające wynosi 5 mV. Rys. 4. Ustawienie parametrów EIS Stabilność elektrokatalizatora Do oceny stabilności katalizatora stosuje się techniki badań potencjostatycznych, galwanostatycznych i woltamperometrii cyklicznej. Test galwanostatyczny polega na wykorzystaniu odpowiedniego prądu o określonej gęstości prądu (zwykle 10 mA cm-2) jako wyjścia prądu stałego, obserwacji zmiany napięcia w czasie testu (10 h), a następnie ocenie stabilności. Metoda potencjostatyczna polega na wykorzystaniu odpowiedniego potencjału przy określonej gęstości prądu (zwykle 10 mA cm-2) jako wyjścia o stałym napięciu, obserwacji zmiany prądu w czasie testu (10 h), a następnie ocenie stabilności. W cyklicznym teście woltamperometrycznym zakres napięcia wynosi 0 ~ 1 V (w porównaniu do Ag/AgCl), a CV jest skanowane cyklicznie 1000 cykli. Stabilność katalizatora zilustrowano poprzez porównanie krzywych przed i po badaniu stabilności oraz analizę zmian. Rys. 5. Ustawianie parametrów Uwagi: RE: Elektrodę Ag/AgCl należy przechowywać w ciemności bez światła i nie należy jej używać w roztworach alkalicznych przez dłuższy czas. Nasyconej elektrody kalomelowej nie należy stosować przez dłuższy czas w roztworze alkalicznym. Elektroda Hg/HgO nadaje się do roztworów alkalicznych. CE – w długotrwałym teście CV i LSV, drut Pt lub płytka Pt osadzają się na powierzchni materiału katody. Lepiej nie używać go do badania materiałów z metali nieszlachetnych w monolitycznym ogniwie elektrolizy. W szklanym ogniwie elektrolitycznym występują dwa problemy: korozja szkła w roztworze alkalicznym i wpływ zanieczyszczeń Fe w szkle na aktywność OER. Jeśli eksperyment nie jest szczególnie dokładny, szklane ogniwo elektrolityczne jest w porządku; ale jeśli chcesz zbadać wpływ zawartości Fe, zaleca się stosowanie politetrafluoroetylenu.

Korozja metalu Kiedy materiał metalowy styka się z otaczającym medium, ulega zniszczeniu w wyniku działania chemicznego lub elektrochemicznego. Korozja metali jest spontanicznym procesem termodynamicznym, polegającym na przekształceniu metalu o stanie wysokoenergetycznym w związek metalu o stanie niskoenergetycznym. Wśród nich zjawisko korozji w przemyśle naftowym i petrochemicznym jest bardziej skomplikowane, w tym korozja elektrochemiczna solanki, H2S i CO2.Charakter większości procesów korozji ma charakter elektrochemiczny. Właściwości elektryczne granicy faz metal/roztwór elektrolitu (podwójna warstwa elektryczna) są szeroko stosowane w badaniach mechanizmu korozji, pomiarach korozji i monitorowaniu korozji przemysłowej. Metody elektrochemiczne powszechnie stosowane w badaniach korozji metali to: potencjał obwodu otwartego (OCP), krzywa polaryzacji (wykres Tafela), elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna (EIS). 1.Techniki badania korozji 1.1OCP Na izolowanej elektrodzie metalowej zachodzi jednocześnie jedna reakcja anodowa i jedna reakcja katodowa z tą samą szybkością, co nazywa się sprzężeniem reakcji elektrodowej. Reakcję wzajemnego sprzężenia nazywa się „reakcją koniugacji”, a cały układ nazywa się „układem koniugatu”. W układzie sprzężonym obie elektrody łączą się ze sobą, a gdy potencjały elektrod są równe, potencjały elektrod nie zmieniają się w czasie. Stan ten nazywany jest „stanem stabilnym”, a odpowiadający mu potencjał nazywany jest „potencjałem stabilnym”. W układzie korozyjnym potencjał ten nazywany jest także „potencjałem (samo)korozyjnym Ekor” lub „potencjał obwodu otwartego (OCP)”, a odpowiadająca mu gęstość prądu nazywana jest „gęstością prądu (samo)korozyjnego, tjkor”. Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej dodatni potencjał obwodu otwartego, tym trudniej jest stracić elektrony i ulec korozji, co wskazuje, że odporność materiału na korozję jest lepsza.Elektrochemiczna stacja robocza potencjostat/galwanostat CS może być wykorzystywana do monitorowania w czasie rzeczywistym potencjału elektrody materiału metalicznego w systemie przez długi czas. Po ustabilizowaniu się potencjału można uzyskać potencjał obwodu otwartego materiału. 1.2 Krzywa polaryzacji (wykres Tafela) Ogólnie zjawisko polegające na tym, że potencjał elektrody odbiega od potencjału równowagi, gdy przepływa przez nią prąd, nazywa się „polaryzacją”. W układzie elektrochemicznym, gdy zachodzi polaryzacja, ujemne przesunięcie potencjału elektrody od potencjału równowagi nazywa się „polaryzacją katodową”, a dodatnie przesunięcie potencjału elektrody od potencjału równowagi nazywa się „polaryzacją anodową”.Aby w pełni i intuicyjnie wyrazić właściwości polaryzacyjne procesu elektrodowego, konieczne jest eksperymentalne określenie nadpotencjału lub potencjału elektrody w funkcji gęstości prądu, co nazywa się „krzywą polaryzacji”.jakormateriału metalowego można obliczyć na podstawie równania Sterna-Geary'ego. B jest współczynnikiem Sterna-Przekładni materiału, RPjest oporem polaryzacyjnym metalu. Zasada uzyskania Ikormetodą ekstrapolacji TafelaOprogramowanie studyjne Corrtest CS może automatycznie dopasować się do krzywej polaryzacji. Plama tafelowa na segmencie anody i segmencie katody, tj. bAi bCmożna obliczyć.Ikormożna również uzyskać. Opierając się na prawie Faradaya i w połączeniu z elektrochemicznym odpowiednikiem materiału, możemy przeliczyć go na szybkość korozji metalu (mm/a). 1.3 EIS Technologia impedancji elektrochemicznej, znana również jako impedancja prądu przemiennego, mierzy zmianę napięcia (lub prądu) układu elektrochemicznego w funkcji czasu poprzez kontrolowanie prądu (lub napięcia) układu elektrochemicznego jako funkcji sinusoidalnej zmiany w czasie. Mierzona jest impedancja układu elektrochemicznego, a następnie badany jest mechanizm reakcji układu (medium/powłoka/metal) i analizowane są parametry elektrochemiczne układu pomiarowego złączki.Widmo impedancji to krzywa narysowana na podstawie danych impedancji zmierzonych przez obwód testowy przy różnych częstotliwościach, a widmo impedancji procesu elektrodowego nazywane jest widmem impedancji elektrochemicznej. Istnieje wiele rodzajów widma EIS, ale najczęściej stosowanymi są wykres Nyquista i wykres Bodego. 2. Przykład eksperymentu Na przykładzie artykułu opublikowanego przez użytkownika korzystającego ze stanowiska elektrochemicznego CS350 przedstawiono konkretne wprowadzenie do metody systemu pomiaru korozji metali.Użytkownik zbadał odporność na korozję stentu ze stopu Ti-6Al-4V przygotowanego konwencjonalną metodą kucia (próbka nr 1), metodą selektywnego topienia laserowego (próbka nr 2) i metodą topienia wiązką elektronów (próbka nr 3). Stent służy do implantacji u ludzi, więc czynnikiem korozyjnym jest symulowany płyn ustrojowy (SBF). Temperaturę układu doświadczalnego należy również utrzymywać na poziomie 37°C. Instrument:CS350 Potencjostat/galwanostat Urządzenie eksperymentalne:Płaska komora korozyjna z płaszczem CS936, piec suszący o stałej temperaturze Eksperymentalne leki:Aceton, SBF, żywica epoksydowa utwardzana w temperaturze pokojowej Medium eksperymentalne:Symulowany płyn ustrojowy (SBF): NaCl-8,01, KCl-0,4, CaCl2-0,14, NaHCO33-0,35,KH2PO4-0,06, glukoza -0,34, jednostka to: g/L Próbka (MY)Stent ze stopu Ti-6Al-4V 20×20×2 mm,Odsłonięty obszar roboczy wynosi 10×10 mmObszar niepoddawany testowi jest pokryty/uszczelniony żywicą epoksydową utwardzaną w temperaturze pokojowej. Elektroda odniesienia (RE):Nasycona elektroda kalomelowa Przeciwelektroda (CE):Elektroda przewodności CS910 Pt Płaska komora korozyjna z płaszczem 2.1 Etapy eksperymentu i ustawienie parametrów 2.1.1 OCP Przed testowaniem. elektrodę roboczą należy polerować od grubej do drobnej (kolejno 360 mesh, 600 mesh, 800 mesh, 1000 mesh, 2000 mesh), aż powierzchnia będzie gładka. Po wypolerowaniu należy go opłukać wodą destylowaną, następnie odtłuścić acetonem, umieścić w suszarce o stałej temperaturze i wysuszyć w temperaturze 37℃ przed użyciem.Zamontuj próbkę na komorze korozyjnej, wprowadź symulowany płyn ustrojowy do komory korozyjnej i włóż nasyconą elektrodę kalomelową (SCE) z mostkiem solnym do płaskiej komory korozyjnej. Upewnij się, że końcówka kapilary Luggina jest skierowana w stronę powierzchni elektrody roboczej. Temperatura jest kontrolowana na poziomie 37 ℃ poprzez cyrkulację wody. Połącz elektrody z potencjostatem za pomocą kabla ogniwa.Eksperyment → stabilna polaryzacja → OCP OCP Należy wpisać nazwę pliku z danymi, ustawić całkowity czas trwania testu i rozpocząć test. OCP materiału metalicznego w roztworze zmienia się powoli, a jego utrzymanie na stabilnym poziomie zajmuje stosunkowo dużo czasu. Sugeruje się więc ustawienie czasu nie krótszego niż 3000s. 2.1.2 Krzywa polaryzacji Eksperyment → stabilna polaryzacja → potencjodynamika Skan potencjodynamiczny Ustaw potencjał początkowy, potencjał końcowy i szybkość skanowania, wybierz tryb wyjściowy potencjału jako „vs. OCP”.Można zaznaczyć opcję „Użyj”, aby wybrać wierzchołek E#1 i wierzchołek E#2. Jeśli nie zostanie to zaznaczone, skanowanie nie przejdzie przez odpowiedni potencjał.Istnieją maksymalnie 4 niezależne nastawy potencjału polaryzacji. Skanowanie rozpoczyna się od potencjału początkowego, poprzez „wierzchołek E#1” i „wierzchołek E#2”, aż do potencjału końcowego. Kliknij pole wyboru „Włącz”, aby włączyć lub wyłączyć „Potencjał pośredni 1” i „Potencjał pośredni 2”. Jeśli pole wyboru nie jest zaznaczone, skanowanie nie przejdzie tej wartości i ustawi potencjalny skan na następny.Warto zauważyć, że pomiar krzywej polaryzacji można przeprowadzić tylko pod warunkiem, że OCP jest już stabilny. Zwykle po 10 minutach ciszy otworzymy stabilną funkcję OCP, klikając: → Oprogramowanie rozpocznie test automatycznie, gdy wahania potencjału będą mniejsze niż 10 mV/minW tym przykładzie eksperymentu użytkownik ustawił potencjał -0,5 ~ 1,5 V (w porównaniu z OCP)Można ustawić warunek zatrzymania lub cofnięcia skanowania. Stosowane głównie do pomiaru potencjału wżerów i pomiaru krzywej pasywacji. 2.2 Wyniki 2.2.1 OCP Testując potencjał obwodu otwartego, możemy uzyskać wolny potencjał korozjimikor, na podstawie którego możemy ocenić odporność materiału metalowego na korozję. Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej pozytywnemikoroznacza, że ​​materiał jest bardziej skorodowany. 1-OCP ze stentu ze stopu Ti-6Al-4V przygotowanego konwencjonalną metodą kucia2- OCP stentu ze stopu Ti-6Al-4V przygotowanego metodą selektywnego stapiania laserowego3-OCP ze stentu ze stopu Ti-6Al-4V przygotowanego metodą topienia wiązką elektronów Z wykresu możemy wywnioskować, że odporność na korozję próbek nr 1 i 2 jest lepsza niż próbek nr 3. 2.2.2 Analiza wykresu Tafela (pomiar szybkości korozji) Polaryzacja tego doświadczenia jest następująca: Jak pokazano, z obliczonej wartości szybkości korozji możemy wyciągnąć ten sam wniosek, co uzyskany za pomocą pomiaru OCP. Szybkość korozji oblicza się za pomocą wykresu Tafela. Widzimy, że wartości szybkości korozji są zgodne z wnioskami uzyskanymi metodą OCP.Na podstawie wykresu Tafela możemy obliczyć gęstość prądu korozyjnegoIkorza pomocą narzędzia dopasowującego analizę zintegrowanego z naszym oprogramowaniem CS Studio. Następnie na podstawie innych parametrów, takich jak powierzchnia elektrody roboczej, gęstość materiału, ciężar równoważny, obliczana jest szybkość korozji. Kroki to:Zaimportuj plik danych klikając Dopasowanie danych Kliknij Informacje o komórce. i wprowadź odpowiednią wartość. Jeśli parametry ogniwa i elektrody zostały już ustawione przed testowaniem, nie ma potrzeby ustawiania informacji o ogniwie. tutaj ponownie.Kliknij „Tafel”, aby przejść do złączki Tafel. Wybierz automatyczne dopasowanie Tafela lub ręczne dopasowanie danych segmentu anody/segmentu katody, a następnie można uzyskać gęstość prądu korozyjnego, wolny potencjał korozji i szybkość korozji. Możesz przeciągnąć wynik dopasowania na wykres. 3. Pomiar EIS Eksperymenty → Impedancja → EIS a częstotliwość EIS a częstotliwość Analiza EIS EIS stali węglowej Q235 w 3,5% roztworze NaCl jest następujący: Wykres impedancji stali węglowej Q235 – Nyquist Powyższy wykres Nyquista składa się z łuku pojemności (zaznaczonego niebieską ramką) i impedancji Warburga (zaznaczonego czerwoną ramką). Ogólnie rzecz biorąc, im większy łuk pojemnościowy, tym lepsza odporność materiału na korozję. Równoważne dopasowanie obwodu dla wyników EIS ze stali węglowej Q235 Kroki są następujące:Narysuj obwód zastępczy łuku pojemnościowego - skorzystaj z modelu w „szybkim dopasowaniu”, aby otrzymać R1, C1, R2.Narysuj obwód zastępczy części impedancji Warburga - użyj modelu w „szybkim dopasowaniu”, aby uzyskać konkretną wartość Ws.Przeciągnij wartości do złożonego obwodu → zmień typ wszystkich elementów na „Free+” → kliknij DopasujZ wyników wynika, że ​​błąd jest mniejszy niż 5%, co wskazuje, że samodzielnie zdefiniowany obwód zastępczy, który narysujemy, jest zgodny z obwodem impedancji rzeczywistego pomiaru. Działka montażowa Bode jest w zasadzie zgodna z działką pierwotną.   Bode: Wykres dopasowania a rzeczywisty wynik pomiaru

Pomiary EIS 4 próbek powłoki Celem:ocena ochrony powłoki (poprzez różne metody obróbki) stali niskoemisyjnej na podstawie pomiarów EIS Cztery rodzaje próbek: #1: próbka powleczana przez płytkę olejową szklaność # 2: pokrycie próbki przez fosforanowanie płyt olejowych # 3: pokrycie próbki poprzez płytę pasywacyjną wolną od chromu szklaność # 4: pokrycie próbki przez odtłuszczanie płyt pasywacyjnych bezchromowych Środki korozyjne:30,5% roztwór NaCl Metoda eksperymentalna:EIS- częstotliwość Ustawienie eksperymentu:CS350 potencjał galwanostat, CS936 płaska komórka korozyjna,)) powierzchnia ekspozycji WE 1cm2Komórkę umieszcza się w klatce Faradaya. Pt mesh (wbudowany w płaską komórkę korozyjną) jako CE, CS900 nasycone elektrody calomelu jako RE, próbka powłoki jako WE. Ustawienie parametrów: Amplituda prądu przemiennego wynosi 10 mV podczas pomiaru, zakres częstotliwości wynosi 100 kHz ~ 0,01 Hz, wybierz logarytmiczne skanowanie, punkty / dekada wynosi 10 EISPomieszczeniaczterypróbki 2-1: EIS próbki powłoki nr 1 poprzez zwietrzanie płyty olejowej 2-2 EIS z #2: pokrycie próbki przez fosforanowanie płyt olejowych   2-3 EIS#3 próbka powłoki przez płytę pasywacyjną wolną od chromu szklaność 2-4 EIS# 4 próbka powłoki poprzez bezchromową pasywację płytkową Ja...wielkość próbki nr 1 i nr 2 Dane dotyczące impedancji powłoki w tabeli 1 Czas badania/h 0Impedancja powłoki 0,01 Hz /Ω•cm2   # 1 szklaność # 2: fosforanowanie 24 1.11 x 109 9.73x108 72 2.99x109 3.18x109 240 6.40×109 3.10 x 109 480 4.65x109 2.42x109 Ja...impedance próbki #3 i #4 Dane o impedancji w tabeli 2 Czas badania/h 0Impedancja powłoki 0,01 Hz/Ω•cm2 Próbka nr 3 Próbka nr 4 24 1.08×109 1.12x109 72 2.89×109 2.80×109 240 3.01×109 2.92x109 480 2.59x108 7.38×108 3Wniosek (1)W tych samych warunkach, w porównaniu z próbką nr 2, impedancja powłoki Numer 1 jest większy, co oznacza, że próbka nr 1 ma lepsze zdolności antykorozyjne. (2) W tych samych warunkach, w porównaniu z próbką nr 4, impedancja powłoki nr 3 jest większa, co wskazuje, że próbka nr 3 ma lepszą odporność na korozję.

Polaryzacja jest ważnym zagadnieniem w źródłach energii chemicznej, a opinie na temat polaryzacji w bateriach litowych różnią się.Wyjaśniamy to w następujący sposób:: Plateau napięciazmniejszenie podczas rozładowywania baterii litowych wynika głównie z rezystancji ohmowej i rezystancji polaryzacyjnej,i opór polaryzacyjny jest spowodowany przez zjawisko polaryzacji wewnątrz baterii litowejPolaryzacja wewnątrz baterii litowej jest głównie podzielona na polaryzację aktywacyjną i polaryzację koncentracji. Polaryzacja elektrochemiczna jest głównie spowodowana energią aktywacji elektrody podczas reakcji chemicznych baterii litowej.Z punktu widzenia fizycznego wyjaśnienia, prędkość rozładowania na powierzchni cząstek aktywnych elektrody jest wolniejsza niż prędkość migracji elektronów.faktyczny potencjał na powierzchni cząstek katodowych odbiega od potencjału równowagiZjawisko polaryzacji jest głównie zależne od energii aktywacyjnej reakcji elektrochemicznej elektrody. Zjawisko polaryzacji stężenia, jak sama nazwa wskazuje, jest spowodowane różnicą stężenia.szybkość migracji Li+ wewnątrz cząstek elektrodowych jest bardzo mała w porównaniu z elektrolitem, ogólnie uważa się, że wewnętrzna dyfuzja elektrody jest etapem kontroli prędkości dyfuzji Li+.Szybkość migracji Li+ wewnątrz cząstek elektrodowych jest znacznie niższa niż szybkość reakcji elektrochemicznych na powierzchni cząstek elektrodowychTo jeszcze bardziej pogorszy odchylenie potencjału elektrody od potencjału równowagi. 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 endsJest to spowodowane właśnie powolnością migracji Li+ wewnątrz elektrody. Nagły spadek na początku rozładowania i nagły wzrost na końcu rozładowania podkreślony tutaj są spowodowane spadkiem napięcia ohmowego i polaryzacji aktywacji.polaryzacja ohmowa

W celu oceny inhibitorów korozji zazwyczaj nie oblicza się szybkości korozji lub MPY. Zazwyczaj otrzymujemy skuteczność hamowania, czyli procent. Jeśli dodamy inhibitor #2, otrzymujemy i2. Obliczamy procent: (i0-i1) / i0 x100% Podobnie jest z inhibitorem nr 2. (i0-i2) / i0 x 100% Jeśli potrzebujesz MPY, musisz obliczyć według poniższego wzoru: