【求助】扩散阻抗解析

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【求助】扩散阻抗解析
各位研究腐蚀电化学的朋友,小弟在做钢铁带锈试样的电化学阻抗谱实验时遇到一些问题,十分不解,请高手指教。
实验材料:大气暴晒0.5年、1年和2年的带锈碳钢。
实验仪器:普利斯顿273A
用0.01mol/LNa2SO4作测试液,浸泡1h后进行实验,扫描区间是100kHz-10mHz,三个时间的Nyquist谱在下面依次列出。
从图上看暴晒半年的试样有扩散阻抗(个人认为),但一年和两年图中的扩散阻抗消失了。因此我就分别用R(C(R(CPE(RW))))和                                     R(CPE(R(CPE R)))来拟合半年带锈试样和一年(两年)带锈试样。
但审稿老师说有问题:锈层越好,扩散阻抗应该越大。
小弟不解,是不是半年的阻抗谱就没有扩散弧?
请各位帮忙解释一下这个现象。
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  • 双子座 (2015-1-10 15:51:26)

    韦伯阻抗,本来就是大量的微元区的电阻和电容串并联而成,以W元件表示。
    如果韦伯阻抗,应该是越大越好,因为扩散传递的阻力越大,说明表面溶解或者反应的扩散不佳,耐蚀越好。
    但是如果您1 2年的时候,扩散特征消失的话,是不是应该是铁锈层的防护机制发生改变呢,
    比如说,进入腐蚀抑制器,那么这时扩散阻抗应该是消失的,或者几乎在测试频率范围内的扩散阻抗尾线较短
  • malong (2015-1-10 15:51:59)

    最好把图弄出来,便于大家讨论。可以试试把频率范围设置再低一些看看。
  • QQ爱 (2015-1-10 15:52:37)

    假如是阻抗小的是高频,阻抗大的是低频,
    一般是这样的。
    但是您一直谈到的扩散,我看半年的高频的貌似是直线,所以才会上面的假设,因为一般低频出现扩散控制。
    尽管如此,半年的高频容抗和1年2年的高频容抗弧也是对应的。
    只是半年的容抗弧过于小,而且是4分之一不到,看似是直线。
    我对您的铁锈层大气暴晒腐蚀的物理过程及您的膜层性质不了解。
    我认为,高频的容抗,应该主要是反应的膜层的腐蚀特性,主要是体现在膜层的浸润后的特性上,应该是铁锈层本身的阻抗热性,中低频容抗反应的是锈层表面的电化学反应,这里发生了明显的离散效应。
    这种离散效应可以解释为表面的粗糙度增加,等等。
  • 妮子@ (2015-1-10 15:53:14)

    恩,不是扩散阻抗。
    高频区如果出现了直线,一般来讲,往往应该是跟化学溶解有关,表面有些优先相或者不纯物吸附的溶解。只有这样,在高频率的交流响应下,才会出现类似韦伯阻抗的频响特性,因为在高频时,只有快速的化学溶解反应,才能能够呈现出类似直线相应的特性。我是这样理解的。而低频扩散,是因为扩散较电化学控制步骤要慢,所以在低频区的响应,就反映出扩散控制的特性。
  • jishiben (2015-1-10 15:53:55)

    刚才我去做了一下极化曲线,确实不是扩散控制的
    看来还是要各种方法结合的看啊!
  • jishiben (2015-1-10 15:54:32)

    阴极极化区由极限扩散控制,转化成活化控制,阴极反应机理有变化。
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