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怎樣進行 Tafel 極化曲線測試和分析?

來源:環(huán)球君業(yè)(北京)科技有限公司    2025年12月03日 14:54  

1. 選擇 LSV方法 (Linear Sweep Voltammetry)

2.設(shè)定下列測試參數(shù):相對于開路電位,極化電壓掃描范圍為-300mV到+300mV,掃描速度為1mV/s。


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3.數(shù)據(jù)顯示:data view中 顯示格式 Preset 選 Tafel。X軸顯示極化電壓,Y軸顯示為極化電流的對數(shù)值(Log10i


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4.數(shù)據(jù)分析:用 Zahner Analysis 分析軟件打開LSV數(shù)據(jù),Plot Presets 設(shè)置數(shù)據(jù)顯示方式為 log I vs U

方法(1):Tafel Slope Analysis

在頂部工具欄點擊 按鈕,打開分析設(shè)置界面。 如下圖: 這是經(jīng)典的 Tafel 分析方法。

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點擊 Set 按鈕,分別在曲線的陽極區(qū)和陰極區(qū)選擇四個位置形成兩個區(qū)間。所選擇的區(qū)間應(yīng)為中強極化區(qū)域 ,區(qū)間中的 log I-U 線段呈線性關(guān)系(圖 1)。選中 Corrosion Rate,輸入樣品的實際面積、密度和當(dāng) 量,點擊 Calculate 即可得到計算Tafel常數(shù),腐蝕電位,腐蝕電流,極化電阻,腐蝕速率等結(jié)果(圖 2)。


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                                                                                                        圖1 Tafel區(qū)域選擇


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圖2 Tafel計算結(jié)果


 

方法(2):Butler-Volmer 電化學(xué)動力學(xué)方程及電壓-電流曲線如下。分析軟件將據(jù)此進行自動Tafel曲線擬合。

               擬合后可獲得 j0, Eeq, α,z 等參數(shù)的數(shù)值.



由于多數(shù)腐蝕體系的極化曲線沒有足夠的線性區(qū)域,人為選擇的影響較大,用方法(1)的Tafel分析方法則不一定合適。Zahner Analysis分析軟件提供了Butler-Volmer方程擬合極化曲線,這個方法的優(yōu)點是不需要特別明顯的線性區(qū)域。

在頂部工具欄點擊按鈕 ,打開分析設(shè)置界面。如下圖:


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點擊左右邊界的 set 按鈕,選擇需要擬合的范圍(圖3)??梢郧袚Q到 Corrosion Rate 頁面(上圖右邊),輸入樣品的面積、密度和當(dāng)量,點擊 Butler-Volmer Fit 按鈕即可得到Tafel常數(shù),腐蝕電位,腐蝕電流,極化電阻,腐蝕速率等結(jié)果(圖4)。


                                                                                                         圖3 選擇數(shù)據(jù)


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圖4 Butler-Volmer 擬合結(jié)果

 







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