穩(wěn)態(tài)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)極化曲線測量技術(shù)

測量系統(tǒng)由極化電源、電流與電位檢測器、電解池與電極系統(tǒng)等組成，其中的電極系統(tǒng)包括工作電極（WE，即被測量的金屬試樣，也稱研究電極或試驗(yàn)電極）、輔助電極（AE，也稱對電極，CE）和參比電極（RE），簡稱三電極系統(tǒng)。基本的極化電源是恒電位儀，具有自動控制電位、響應(yīng)迅速、精度高等特點(diǎn)，還可方便地改接成恒電流儀。通常，恒電位儀上有電流和電位指示，不需要另外采用電流和電位檢測裝置。圖6.1-13（ASTM G5-94）為恒電位陽極極化測試線路示意圖。

研究電極可有各種形狀、尺寸和配置。對研究電極的主要要求是：

1）電極的工作表面應(yīng)光潔、無污垢、無氧化皮；

2）有確定的暴露表面積，以便于計(jì)算電流密度；

3）研究電極的形狀及其在電解池中的配置應(yīng)有利于電極表面電力線分布均勻；

4）研究電極與外導(dǎo)線要有良好的電接觸。

在極化曲線測量中，為方便電流強(qiáng)度與電流密度的換算，在可能的情況下，研究電極暴露面積常取1cm²。為此，需要對電極作封樣處理。封樣處理時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生縫隙，否則將嚴(yán)重干擾試驗(yàn)結(jié)果。有多種封樣的方法，實(shí)驗(yàn)室中常用的有蠟封、環(huán)氧樹脂或涂料涂封；還可采用熱固性或熱塑性材料鑲嵌（或澆鑄）試樣，也有用聚四氟乙烯夾具壓緊研究電極的非工作表面。

輔助電極是極化曲線測量中與研究電極構(gòu)成電流通路的電極。對輔助電極的主要要求是：

1）輔助電極不能與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)，因此通常由惰性材料如石墨和鉑組成，有時(shí)也可采用鎳電極或鉛電極；

2）輔助電極的面積》研究電極，其形狀或配置應(yīng)有利于電解池中的電力線均勻分布。常用的形狀有層狀、網(wǎng)狀、環(huán)形和圓筒形，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要也可同時(shí)放置幾個輔助電極；

3）輔助電極應(yīng)是不極化或難極化電極，否則將影響測試結(jié)果。

參比電極在電極電位測量一節(jié)中已經(jīng)介紹，這里不再重復(fù)。

以上三種電極要固定在充滿電解質(zhì)溶液的試驗(yàn)容器中，這種容器稱為電解池。設(shè)計(jì)和安裝電解池時(shí)應(yīng)考慮以下因素：

1）電解池應(yīng)合理布置各項(xiàng)接口，除了設(shè)置三電極系統(tǒng)的研究電極、輔助電極和參比電極，還要考慮氣體進(jìn)出口、溫度測量等：

2）電解池的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能使研究電極表面的電力線分布均勻；

3）魯金毛細(xì)管的位置應(yīng)是可靠的、能調(diào)整的，并能盡量靠近研究電極表面以減少溶液歐姆壓降對極化曲線測量的影響，但又不產(chǎn)生屏蔽作用；

4）電解池應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜萘浚员ＷC一定的研究電極面積與電解質(zhì)溶液量的比例。一般要求每1cm²研究電極面積至少應(yīng)有50mL以上的電解質(zhì)溶液。