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微区电化学技术

传统的电化学测试方法(宏观电化学极化曲线、交流阻抗、电化学噪声)局限于探测整个样品的宏观电化学信息变化,测量结果只反映样品不同局部位置的整体统计结果,不能反映出局部微区的腐蚀及材料与环境的作用机理和过程。近年来,微区电化学测试技术开始广泛应用于金属的腐蚀与防护研究,逐渐发展出包括扫描振动参比电极技术(SVET)、扫描开尔文探针(SKP/SKPFM)、局部电化学交流阻抗(LEIS)等测试模块。各个模块通过安装的微区探针,能够分辨材料不同微区的电化学特性(表面电势、腐蚀电流腐蚀电位、离子浓度分布等),是分析金属点蚀行为、钝化行为、涂镀层性能的关键技术之一。公司利用SKP/SKPFM、SVET、LEIS分析焊接接头等异质/异材微区表面电势的相对差异以及在腐蚀介质中不同部位腐蚀电位、腐蚀电流随时间的演变规律,并借助微观组织分析,将微区电化学与微区组织结构、微区腐蚀形貌等信息进行关联,深入探索各类局部腐蚀的形核和扩展过程。1a为焊缝表面的SVET面分布图,清晰反映出了焊缝不同微区腐蚀电位的差异;图1b为铝合金中T1相(经过时效处理)的SKPFM面分布图,表明T1相的表面电势相对于合金基体高100~150mV。

该技术解决了传统宏观腐蚀分析方法不能将腐蚀电化学特性与材料微观结构结合起来的问题,对腐蚀失效分析有极为重要的参考价值。该技术目前已经在学术界取得较为广泛的应用,但由于其专业性强的特点,在工业界中的应用还非常有限,本公司在该技术的应用方面处于国内领先地位。

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