【文章內(nèi)容簡介】 。四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 實(shí)驗(yàn)結(jié)果第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 開路電位分析自腐蝕電位(Ecorr)及開路電位是一個(gè)特定的腐蝕體系在沒有外加電流的情況下測得的金屬電位。Ecorr負(fù)值越大，腐蝕傾向越大；其正值越大，腐蝕傾向越小[24]。 各濃度除冰液對應(yīng)膜厚下鍍鎘4130鋼的腐蝕電位（單位：V）除冰液濃度30μm90μm150μm240μm500μm1cm5%10%25%50%100%根據(jù)上表，通過Origin繪圖軟件可作出更能直觀表現(xiàn)鍍鎘4130鋼開路電位隨醋酸鉀型除冰液濃度度變化而變化的趨勢圖。 鍍鎘4130鋼開路電位隨醋酸鉀型除冰液濃度變化而變化的趨勢圖：1） 總體上來說，在相同薄液膜膜厚下，隨醋酸鉀型除冰液濃度升高鍍鎘4130鋼的開路電位先增大后減小，即鍍鎘4130鋼的腐蝕傾向先減小后增大，在除冰液濃度為100%時(shí)腐蝕傾向最大，除冰液濃度為15%時(shí)腐蝕傾向最??；2） 同樣，在相同濃度的醋酸鉀型除冰液中，隨薄液膜厚度的增加鍍鎘4130鋼的開路電位變化不大，但在全浸（膜厚1cm）條件下開路電位與薄液膜條件相比變化較大且全浸條件開路電位較大，即全浸條件下鍍鎘4130鋼的腐蝕傾向較小。 陰極極化曲線分析在進(jìn)行塔菲爾曲線分析時(shí)主要采用控制變量的方法進(jìn)行：1）控制醋酸鉀型除冰液的濃度，以薄液膜的膜厚進(jìn)行比較，探討在相同濃度下薄液膜厚度對腐蝕反應(yīng)的影響程度，按照5組溶液濃度分別進(jìn)行討論；2）控制薄液膜厚度，以醋酸鉀型除冰液的濃度進(jìn)行比較，探討在相同膜厚下醋酸鉀型除冰液對腐蝕反應(yīng)的影響程度，按照6組膜厚分別進(jìn)行討論。 膜厚影響分析根據(jù)電化學(xué)工作站測量的陰極極化曲線獲取對應(yīng)數(shù)值，通過Origin繪圖軟件進(jìn)行圖形繪制處理，方便進(jìn)行比較。在同等醋酸鉀型除冰液濃度下以薄液膜的膜厚為變量進(jìn)行比較，探討在相同濃度下薄液膜厚度對腐蝕反應(yīng)的影響程度。(注：電化學(xué)測量中參比電極均為飽和Ag/AgCl電極。)相同濃度不同膜厚除冰液條件下。 5%（左）及10%（右）除冰液不同膜下鍍鎘4130鋼陰極極化曲線 25%（左）及50%（右）除冰液不同膜厚下鍍鎘4130鋼陰極極化曲線 100%除冰液不同膜厚下鍍鎘4130鋼陰極極化曲線據(jù)所測得的陰極極化曲線，可將其大致分為三個(gè)區(qū)域：電位負(fù)移，陰極反應(yīng)電流密度上升為第一個(gè)區(qū)域；電位負(fù)移，陰極反應(yīng)電流密度不變，即陰極極化曲線出現(xiàn)平臺(tái)為第二個(gè)區(qū)域，氧擴(kuò)散區(qū)；電位繼續(xù)負(fù)移，達(dá)到析氫反應(yīng)平衡電位后，開始析氫反應(yīng)，為第三個(gè)區(qū)域。在陰極反應(yīng)擴(kuò)散控制電位區(qū)間，|ic|=id=icor[25]。根據(jù)法拉第定律，在電解過程中，陰極上還原物質(zhì)析出的量與所通過的電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比，故可用陰陽極反應(yīng)的電流密度代表陰陽極反應(yīng)的腐蝕速度。金屬自腐蝕狀態(tài)的腐蝕電流密度即代表了金屬的腐蝕速度[26]。通過所測得的陰極極化曲線，可作出更能直觀的反應(yīng)出腐蝕速度的趨勢圖。lg(i/Am2) 相同濃度除冰液不同膜厚下鍍鎘4130鋼lg(i/Acm2)曲線，可以粗略的看出：在全浸狀態(tài)下，鍍鎘4130鋼的腐蝕速度最慢，且總體來看，薄液膜厚度越大腐蝕速度先增大后減小。 濃度影響分析根據(jù)電化學(xué)工作站測量的陰極極化曲線獲取對應(yīng)數(shù)值，通過Origin繪圖軟件進(jìn)行圖形繪制處理，方便進(jìn)行比較。在同等薄液膜的膜厚下以醋酸鉀型除冰液濃度為變量進(jìn)行比較，探討在相同薄液膜厚度下除冰液濃度對腐蝕反應(yīng)的影響程度。(注：電化學(xué)測量中參比電極均為飽和Ag/AgCl電極。)。相同膜厚不同濃度除冰液條件下。 膜厚為30μm（左）及90μm（右）不同濃度下鍍鎘4130鋼Tafel曲線 膜厚為150μm（左）及240μm（右）不同濃度下鍍鎘4130鋼Tafel曲線 膜厚為500μm（左）及全浸（右）不同濃度下鍍鎘4130鋼Tafel曲線，作出更能直觀的反應(yīng)出腐蝕速度的趨勢圖。lg(i/Am2) 相同膜厚不同濃度除冰液下鍍鎘4130鋼lg(i/Acm2)曲線，可以粗略的看出：1)在相同膜厚下，醋酸鉀型除冰液對鍍鎘4130鋼的腐蝕電位有顯著影響。在電解質(zhì)溶液中，由于金屬微觀組織存在電化學(xué)不均勻性，會(huì)使金屬表面和內(nèi)部出現(xiàn)一些微小的腐蝕電池[27]。比如本次實(shí)驗(yàn)中的試樣鍍鎘4130鋼，由于鍍鎘層并不均勻致密，機(jī)體金屬4130鋼和鍍鎘層之間就會(huì)形成腐蝕電池。2)無論薄液膜的厚度是多少，當(dāng)除冰液濃度為50%時(shí)，鍍鎘4130鋼的腐蝕速度最慢，而濃度為5%或25%是腐蝕速度相對較快。3)總體來說，隨著除冰液濃度的增大，試樣腐蝕速率先減小后增大。 電化學(xué)阻抗譜分析 通過對交流阻抗譜分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的具體條件，選擇合適的表示方法能夠方便地得到電路的元件參數(shù)數(shù)值，并進(jìn)一步說明反應(yīng)機(jī)理。本次分析主要是設(shè)定為相同的濃度或膜厚，利用Nyquist圖以及EIS擬合參數(shù)分析膜厚或濃度的變化對電極反應(yīng)的影響。通過擬合，各種濃度下鍍隔4130鋼在醋酸鉀型除冰液薄液膜層下腐蝕的等效電路均為R(Q(RW))。(注：電化學(xué)測量中參比電極均為飽和Ag/AgCl電極。) 交流阻抗R(Q(RW))等效電路圖，R2為電荷傳遞電阻Rct。電荷傳遞電阻Rct可反映電荷轉(zhuǎn)移的過程，被認(rèn)為直接與法拉利過程有關(guān)，因此電荷傳遞電阻能很好的反映腐蝕，本文分析過程中采用電荷傳遞電阻Rct的倒數(shù)1/Rct來表征腐蝕速率。 膜厚影響分析根據(jù)電化學(xué)工作站測量的交流阻抗曲線獲取對應(yīng)數(shù)值，通過Origin繪圖軟件進(jìn)行圖形繪制處理，方便進(jìn)行比較。在同等醋酸鉀型除冰液濃度下以薄液膜的膜厚為變量進(jìn)行比較，探討在相同濃度下薄液膜厚度對腐蝕反應(yīng)的影響程度。(注：電化學(xué)測量中參比電極均為飽和Ag/AgCl電極。)除冰液濃度為5%各膜厚條件下。 5%除冰液不同膜厚下鍍鎘4130鋼腐蝕Nyquist曲線（上）及Bode曲線（下）。 5%醋酸鉀型除冰液下鍍鎘4130鋼腐蝕不同EIS參數(shù)隨膜厚的變化膜厚（μm）Rs（）Rct（）W（Ω1cm2S1/2）Y0（Ω1cm2Sn）n30159518639014641501872401338500100003347，5%濃度下耐蝕性為膜厚全浸240μm500μm30μm90μm150μm。除冰液濃度為10%各膜厚條件下。 10%除冰液不同膜厚下鍍鎘4130鋼腐蝕Nyquist曲線（上）及Bode曲線（下）。 10%醋酸鉀型除冰液下鍍鎘4130鋼腐蝕不同EIS參數(shù)隨膜厚的變化膜厚（μm）Rs（）Rct（）W（Ω1cm2S1/2）Y0（Ω1cm2Sn）n30590390100150583424050010000，10%濃度下耐蝕性為膜厚全浸500μm240μm30μm150μm90μm。除冰液濃度為25%各膜厚條件下。 25%除冰液不同膜厚下鍍鎘4130鋼腐蝕Nyquist曲線（上）及Bode曲線（下）。 25%醋酸鉀型除冰液下鍍鎘4130鋼腐蝕不同EIS參數(shù)隨膜厚的變化膜厚（μm）Rs（）Rct（）W（Ω1cm2S1/2）Y0（Ω1cm2Sn）n3022039015024030735007024100003187，25%濃度下耐蝕性為膜厚500μm全浸240μm30μm150μm90μm。除冰液濃度為50%各膜厚條件下。 50%除冰液不同膜厚下鍍鎘4130鋼腐蝕Nyquist曲線（上）及Bode曲線（下）。 50%醋酸鉀型除冰液下鍍鎘4130鋼腐蝕不同EIS參數(shù)隨膜厚的變化膜厚（μm）Rs（）Rct（）W（Ω1cm2S1/2）Y0（Ω1cm2Sn）n3033019011715017032402760500177410000，50%濃度下耐蝕性為膜厚全浸240μm500μm150μm30μm90μm。除冰液濃度為100%各膜厚條件下。 100%除冰液不同膜厚下鍍鎘4130鋼腐蝕Nyquist曲線（上）及Bode曲線（下）。 100%醋酸鉀型除冰液下鍍鎘4130鋼腐蝕不同EIS參數(shù)隨膜厚的變化膜厚（μm）Rs（）Rct（）W（Ω1cm2S1/2）Y0（Ω1cm2Sn）n306113