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前言页1

第1章 概述1

1. 腐蚀电化学研究方法的特点1

2. 腐蚀电化学研究方法的类型3

3. 腐蚀电化学研究方法的发展3

3.1 发展简史3

3.2 发展趋势5

第2章 金属腐蚀电化学测试的理论基础6

1. 腐蚀速度测定的电化学理论基础6

1.1 腐蚀金属电极的腐蚀电位与腐蚀速度6

1.2 腐蚀金属电极的动力学方程式8

1.2.1 局部阴阳极反应电荷传递控制8

1.2.2 浓差极化对局部阴极反应的影响9

1.3 以速度方程式为基础的腐蚀速度测试方法的原理10

1.3.1 微极化区测量--线性极化法10

1.3.2 强极化区测量-Tafel外推法12

1.3.3 弱极化区测量13

1.3.4 已知Tafel常数的精确方法14

2. 电化学等效电路15

2.1 电化学稳态与暂态15

2.2 电极过程的等效电路16

2.3 腐蚀电极的电化学等效电路18

3. 充电曲线方程式19

3.1 恒电流充电曲线方程式19

3.2 恒电位充电曲线方程式22

1.1 运算放大器的组成25

1. 运算放大器25

第3章 电化学的电子学25

1.2 运算放大器的基本特性26

1.2.1 跟随特性26

1.2.2 输出-输入电压的关系27

2.2.3 闭环输入电阻与输出电阻28

1.3 运算放大器的基本电路28

1.3.1 电压跟随器28

1.3.2 比例器／倒相器29

1.3.3 电流跟随器30

1.3.4 加法器30

1.3.5 积分器32

1.3.6 微分器33

2.1 恒电位原理34

2. 恒电位仪34

2.2 恒电位仪的电路组成36

2.3 恒电位仪电路中的几个问题38

2.3.1 输入阻抗38

2.3.2 欧姆降补偿39

2.3.3 自腐蚀电位的自动跟踪41

2.4 恒电位仪的性能指标及测试方法42

2.4.1 漂移42

2.4.2 负载特性43

2.4.3 响应时间43

2.4.4 容性负载允许范围44

2.5 恒电位仪的典型使用方法44

2.5.1 一般恒电位测量44

2.5.2 一般恒电流测量45

2.5.4 电偶电流测量46

2.5.3 动电位及其他控制电位的暂态测试46

2.6 双恒电位仪47

3. 运算放大器在电化学测试中的其他典型应用49

3.1 恒电流电路49

3.2 三角波-方波发生器51

3.3 对数转换电路52

4. 数字式仪器53

4.1 电化学仪器的数字化53

4.2 微计算机在线测量55

第4章 稳态及准稳态极化测量59

1. 电极电位的测量59

1.1 电极电位测量的意义59

1.2.1 参比电极的选择60

1.2 电极电位测量中的几个问题60

1.2.2 测试系统的阻抗匹配62

1.2.3 溶液欧姆压降62

1.3 电极电位的测量仪器63

1.3.1 一般测量63

1.3.2 自动测量63

1.4 微区电位的测量63

1.4.1 微参比电极63

1.4.2 微区电位测量装置65

1.4.3 微区电化学测量的应用65

2. 稳态极化的测量66

2.1 稳态极化测量的分类66

2.2.1 极化电路69

2.2 测试系统69

2.2.2 测量电解池和电极系统70

3. 慢速扫描方法71

3.1 电位扫描方法71

3.2 电位扫描方法测试电路73

4. 稳态与准稳态极化测量在腐蚀电化学研究中的应用74

4.1 研究腐蚀机理74

4.2 测定金属的腐蚀速率75

4.3 判断添加剂的作用机理、评选缓蚀剂75

4.4 金属钝态的研究76

4.4.1 钝态形成的研究--发展耐蚀合金76

4.4.2 钝态局部破坏的研究--小孔腐蚀77

4.4.3 钝化膜性质的研究77

4.5 研究局部腐蚀78

4.6 电化学保护方面的应用79

4.7 绘制实际体系的电位-pH图79

第5章 电化学暂态技术82

1. 电化学暂态测试方法介绍82

2. 电位阶跃法84

2.1 阶跃实验概述84

2.2 电位阶跃法测定界面电容86

2.2.1 界面电容测定的意义86

2.2.2 界面电容的测定87

3. 电流阶跃法88

3.1 电流阶跃方法的一般原理88

3.2 电流阶跃法的应用89

4.1 电位扫描法原理90

4. 电位扫描法90

4.2 电位扫描方法的应用93

4.3 小幅度循环伏安法96

第6章 金属腐蚀速度的电化学测试技术100

1. 稳态测试方法100

1.1 极化阻力技术100

1.1.1 极化阻力方程式100

1.1.2 方程式中的常数B105

1.1.3 极化阻力Rp的实验技术107

1.1.4 极化阻力技术的应用113

1.2 弱极化区数据测定腐蚀速度114

1.2.1 Barnartt三点法与二点法115

1.2.2 四点法118

1.2.3 计算机解析方法120

2. 暂态测试方法124

2.1 暂态线性极化技术124

2.2 充电曲线法126

2.2.1 充电曲线法的基本原理126

2.2.2 充电曲线的解析方法127

2.2.3 充电曲线的实验测量131

2.3 恒电量法131

2.3.1 基本原理和关系式132

2.3.2 测试方法与电路135

2.3.3 数据处理与分析136

3.1 微分极化电阻方法139

3.1.1 方法原理139

3. 非线性测试方法139

3.1.2 测试方法与电路141

3.2 二次谐波方法143

3.2.1 方法原理143

3.2.2 测试方法与电路145

3.3 法拉第整流方法147

3.3.1 双电极法拉第整流法147

3.3.2 三电极法拉第整流法150

第7章 交流阻抗技术154

1. 电化学阻抗测试的理论基础154

1.1 基本知识154

1.1.1 阻抗的概念154

1.1.2 交流阻抗的复数表示156

1.2 电化学等效电路及阻抗图谱157

1.3 不同腐蚀体系的复数平面图162

1.3.1 电荷传递控制体系162

1.3.2 扩散控制体系163

1.3.3 含有吸附型阻抗的体系164

1.3.4 其他腐蚀过程的阻抗165

1.4 阻抗数据的处理与分析167

2. 交流阻抗的测试技术168

2.1 电化学阻抗测试的特点168

2.2 测试系统169

2.3 测试电路170

2.3.1 经典恒电流电路170

2.3.2 恒电位电路171

2.3.3 改进的双电极测试电路171

2.3.4 交流伏安法测试电路171

2.4 阻抗测试方法172

2.4.1 直接测量方法173

2.4.2 相关技术174

2.4.3 锁相技术176

2.4.4 时间域测量177

第8章 特殊腐蚀过程的电化学测试方法180

1. 钝化膜生成及还原的电化学方法180

1.1 Flade(弗莱德)电位的测定180

1.2.1 基本原理181

1.2 恒电流瞬态响应研究钝化膜特性181

1.2.2 测试方法183

1.2.3 钝态金属界面电容的测定与分析184

1.3 用恒电流-恒电位瞬态方法研究钝化膜的性能185

2. 孔蚀研究的电化学方法187

2.1 孔蚀特征电位的测定187

2.1.1 基本原理187

2.1.2 测试方法188

3.1 电偶电流的测定193

3.1.1 电偶腐蚀体系的动力学方程式193

3. 电偶腐蚀的电化学测试方法193

3.1.2 电偶电流的测试方法及仪器195

3.2.1 电偶电流测量应用概述197

3.2.2 闭塞电池方法197

3.2 电偶电流测量的应用197

4. 电化学氢渗透法198

4.1 基本原理199

4.2 渗氢量的测定200

4.3 测试系统与测试电路202

第9章 腐蚀电化学的其他研究方法204

1. 旋转电极204

1.1 旋转圆盘电极204

1.1.1 层流条件下旋转圆盘电极的流体动力学204

1.1.2 旋转圆盘电极的电化学动力学方程式206

1.1.3 圆盘电极的制备与测试系统207

1.1.4 RDE在腐蚀研究中的应用208

1.2 旋转圆盘-圆环电极209

1.2.1 环盘电极的结构及制备209

1.2.2 环盘电极的对流扩散方程与捕集系数209

1.2.3 测试系统与测试电路212

1.2.4 RRDE在腐蚀研究中的应用213

1.3 其他旋转电极213

2. 电化学噪声215

2.1 噪声谱的分析原理215

2.2 电化学噪声的测量217

2.3 电化学噪声研究的意义219

3.1 理论基础220

3.1.1 概述220

3. 光电化学方法220

3.1.2 光电流的波长相依性222

3.1.3 光电流的电位相依性223

3.2 光电流测试系统224

4. 电化学调制光谱225

4.1 基本原理225

4.2 测试系统227

参考文献228

2.2 孔蚀诱导期的测定291