東華分析——快速電位脈沖法

更新時間：2022-07-25

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基本定義

快速電位脈沖法（Fast Potential Pulse）是以脈沖電壓為激勵信號的一種常用的電化學方法，特別是2~5步的電位脈沖技術，由于其多實驗參數的控制能力，常用于脈沖電沉積等快速電位脈沖實驗。

快速電位脈沖的應用

2.1 測量irea來估計不銹鋼的敏化度

用PPT法檢測不銹鋼敏化的原理^[1]

對于被測的不銹鋼電極，先在鈍化區的某個電位(E_pre)下鈍化一定時間后，在這一電位上疊加一方波脈信號，并使電極電位在E_pre和活化區的某個電位(E_rea)之間周期性地階躍。當極化電位處于鈍化時，電極表面生成鈍化膜，電極被鈍化；當電極處于活化區時，鈍化膜將被破壞，金屬將發生溶解，由于晶間貧Cr區的鈍化膜比非貧Cr區的鈍化膜更容易受到破壞^[2]。此選擇合適的預鈍化時間（t_pre）脈沖寬度t₁和t₂以及E_pre和E_rea則可以使不銹鋼電極的晶間貧Cr區的鈍化膜周期性的發生與破壞，此時的再活化電流（i_rea）應隨不銹鋼敏化度的增加而增加。因此我們可以通過測量i_rea來估計不銹鋼的敏化度^[3]。

2.2 對317L不銹鋼點蝕行為及耐點蝕性能的影響

用PPT法測試示意圖

恒電位脈沖測試作為一種新型測試方法，目前被越來越多地應用于不銹鋼腐蝕研究領域。利用該測試方法的特點，可以通過調節脈沖電位的幅值、占空比、周期數及溶液溫度等參數，實現對點蝕形態、尺寸、數量等的控制，從而完成點蝕萌生及早期發展的探究。

恒電位脈沖測試通常從低電位E_l開始，持續時間為t_l，隨后電極電位跳轉至高電位E_h，持續時間為t_h，如此往復周期性變化。圖中為恒電位脈沖測試示意圖。由圖可見，在低電位E_l期間，電流密度始終保持穩定，即樣品表面的鈍化膜保持穩定狀態；在高電位E_h期間，電流密度有時會發生明顯的增大，即樣品表面局部區域的陽極反應加劇，鈍化膜破裂，點蝕萌生。^[4]