查看: 1141  |  回复: 11
当前主题已经存档。

dmdmdm

银虫 (初入文坛)

[交流] 【求助】请教锈层电化学阻抗谱解析

请教达人碳钢锈层电化学阻抗谱解析,
前段时间用普林斯顿273A做了不同碳钢锈层的电化学阻抗谱,溶液是0.1mol/L的硫酸钠,结果见附件(抱歉,小弟不会直接加图),发现Nyquist谱中高频区没有明显的容抗弧,在低频区也不知是不是韦伯阻抗,师兄们都是用R(C(R(CR)))拟合的,我觉得有问题。
请高手指教,如何解析,用什么电路拟合?
回复此楼
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

土纸

金虫 (著名写手)

贵金属、钛合金合金靶材制备与

★ ★ ★
dmdmdm(金币+1,VIP+0): 11-2 08:26
dmdmdm(金币+2,VIP+0):以后还有很多问题向您请教,祝您博士后工作顺利! 11-20 10:17
我考虑是串并联的问题,
主要是根据 基体同溶液,样品表面同溶液之间的差别吧。

铁锈层是与电化学反应电阻串联,两侧是双电层的变化,

还是双电层的变化仅仅作用在电化学反应电阻上

我想这就是我的模型和您的模型区别吧。

我的模型,是考虑的是,电化学反应发生在样品真实最外表面,也就是铁锈层表面上,这时的双电层电容仅作用在电化学反应电阻上。

而您的模型,可能是溶液已经通过锈层的空隙进入到锈层同基体的界面上,这时整个中高频的容抗发生在基体Fe表面同锈层表面处的溶液之间,整个双电层变化时在这两个界面上,自然孔隙电阻和空隙电容就包括在内,也就是您的模型。

如果样品没有干燥,本来就是浸湿的,那么整个锈层都参与到反应中
或者阻抗测试前,浸泡了足够长的时间,我想应该是您的模型。
否则是我的模型。

不过,就目前来讲,我这边的类似谱图,倾向于用提出的模型。呵呵

[ Last edited by 土纸 on 2009-11-1 at 23:27 ]
电镀、真空镀膜,金属熔炼与加工,贵金属靶材,钛合金靶材,金银铂铑钯钌等出售
7楼2009-11-01 23:26:05
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
普通回帖

daodao1583

木虫 (正式写手)

小木虫

★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):恭喜抢沙发,给个红包
dmdmdm(金币+2,VIP+0):谢谢指教,成分相似的碳钢在相同的腐蚀条件下形成的锈层拟合电路不应该是一样的吗? 11-1 21:30
你的高频频率做到多少?放大高频可以看出来高频还是有个不完整的圆弧的。如果你想要得到完整的半圆,可以适当扩大你的高频频率范围。
可以用CPE来拟合,看拟合出来的弥散系数是多少,如果在0.5左右的话可以说有Warburg阻抗。
个人感觉红色的应该是两个容抗弧,黑色低频的有点像扩散弧,不过你要拟合出来才能知道。
~~~绿了枇杷,红了梨花~~~
2楼2009-10-30 16:32:09
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

daodao1583

木虫 (正式写手)

小木虫

★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.2):抢了个小板凳,给个红包
dmdmdm(金币+1,VIP+0):这两个都可以拟合出来,但是不知如何确定有没有Warburg阻抗 11-1 21:25
土纸(金币+2,VIP+0):鼓励交流。说得好。 11-29 11:46
楼主分别用R(CPE(R(CPER))),R(CPE(R(CPE(RW))))试一下
~~~绿了枇杷,红了梨花~~~
3楼2009-10-30 16:37:07
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

土纸

金虫 (著名写手)

贵金属、钛合金合金靶材制备与


dmdmdm(金币+1,VIP+0):谢谢您的分析,高频区不是直线。但我倾向于用R(C(R(CPE(RW))))来拟合,其他的元件都跟您解释的一样,只是由于基体界面粗糙,由于弥散效应用CPE代替C。不知与您的电路有何不同。 11-1 21:48
R(C(R(CR)))
最中间的括号(CR)代表什么过程?

我感觉,您应该用R(RC)(C(RW))

第一RC,感觉铁锈是多孔,酥松的吧,应该存在空隙电阻和空隙电容

第二个C(R
表示表面的铁锈层的电化学反应电阻和双电层电容

第三个W,应该是属于低频区的扩散过程。

从两个图上看,黑色和红色,均应该是由两个弧和一个扩散尾构成。

但从这个角度上讲,红色的锈层,仍具有一定的耐蚀性,可能锈层封闭效果较好。

当然,您的第一个小弧,您所说的是直线,应该不太可能吧。

现在如果不明显的弧,是因为您做的高频较低,应该继续提高高频范围。

高频区出现直线的话,我好像在一本书上看到过,如果您要是认为是这样的,我可以帮您查一查。不过,我猜,如果高频是直线,应该发生了化学溶解,一定有什么物质在表面产生了这种扩散效应。当然,我也仅仅是大胆的猜测
欢迎各位拍砖
只是,黑色的中间的容抗弧,较小,但是还25-40ohm范围内可以观察到。

至于红色的,容抗弧就比较明显了,我感觉是25-90
电镀、真空镀膜,金属熔炼与加工,贵金属靶材,钛合金靶材,金银铂铑钯钌等出售
4楼2009-10-30 18:15:41
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

kuaileren

至尊木虫 (文坛精英)

★ ★ ★
dmdmdm(金币+1,VIP+0):谢谢 11-1 21:17
dmdmdm(金币+1,VIP+0): 11-1 21:43
土纸(金币+1,VIP+0):鼓励交流。 11-29 11:46
建议看一下曹楚南的相关书籍,名字不记得了,是很薄的一本,黄皮的,有些老了
“你要坚信,人海陌生,质地温暖。只要你能够与人为邻、与人共舞,社会上就有许许多多的热心人等你结识、等你合作”。
5楼2009-10-30 21:24:18
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

dmdmdm

银虫 (初入文坛)

谢谢大家,实验时的扫描范围是100kHz-10mHz,大多数文献也都是这个范围。
感觉如果锈层很厚的时候,在高频区就可以看到比较明显的容抗弧,不知是为什么。
另外,有时做试验时还发现在高频区出现范围较小的感抗弧,极为无奈,不知如何解释,有时怀疑是不是仪器出现了问题!还请各位高手指教。
6楼2009-11-01 22:03:20
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

dmdmdm

银虫 (初入文坛)

十分感谢土纸的解释,收获颇丰。
不知您在做类似体系的实验时有没有在高频区出现过感抗?
8楼2009-11-02 08:28:44
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jiocean

木虫 (小有名气)

★ ★
dmdmdm(金币+1,VIP+0):感谢您的回答。限于条件所限,设备没有屏蔽。 11-2 15:13
土纸(金币+1,VIP+0):鼓励交流。说得好。 11-29 11:47
高频区出现感抗一般很可能是参比电极不准的缘故,当然也有别的可能,看你的阻抗谱图并不是很稳定,有电屏蔽箱屏蔽过么?
9楼2009-11-02 08:57:53
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

土纸

金虫 (著名写手)

贵金属、钛合金合金靶材制备与


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
引用回帖:
Originally posted by dmdmdm at 2009-11-2 08:28:
十分感谢土纸的解释,收获颇丰。
不知您在做类似体系的实验时有没有在高频区出现过感抗?

也有过类似的问题。

正如楼上所说,这种情况,应该先更换参比新的参比电极看看,如果同样结果的话,就不是参比电极,

应该具体问题具体分析,我也不太理解。

但是从阻抗谱的理论上可以试图分析一下,正常来讲,是在第四象限的,如果出现在第一象限,就是感抗,在高频区出现感抗,说明电流的方向在高频时应该与第四象限的相反,我想如果样品没有浸润好的话,或者没有泡足够长时间,能不能出现在阻抗测试时,由于表面的扰动,液体在高频时浸润样品的空隙内,造成的电流扰动而产生的高频感抗呢?

当然,这个要具体问题具体分析,应该首先判断高频感抗时,电流的方向是否发生改变了,如果方便的话,建议您研究一下阻抗机理,我也没有研究过,仅是大胆推测,希望别的朋友也参与一下。

[ Last edited by 土纸 on 2009-11-21 at 12:26 ]
电镀、真空镀膜,金属熔炼与加工,贵金属靶材,钛合金靶材,金银铂铑钯钌等出售
10楼2009-11-20 11:45:49
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 dmdmdm 的主题更新
普通表情 高级回复(可上传附件)
信息提示
请填处理意见