斯特恩-吉尔里方程

在绘制电流与电位曲线时,极化曲线在接近Ecorr(±10 mV)时近似线性。伏安图(电流与电位关系图)中一条线的斜率就是电阻。接近Ecorr 的斜率称为极化电阻Rpol。腐蚀研究人员对极化电阻很感兴趣,因为假设塔菲尔斜率为常数,极化电阻与腐蚀电流成反比。这可以用斯特恩-吉利方程来描述(方程 5.2)。

方程 5.2 | 斯特恩-吉利方程

以毫米/年为单位的腐蚀速率可根据 ASTM 标准 G 102 中描述的标准方法计算得出。计算腐蚀估算值需要腐蚀电流和以下材料参数:等效重量 EW(单位:克/摩尔)、密度 ρ(单位:克/立方厘米)和研究样品的样品面积 A(单位:平方厘米)。结合 ASTM 定义的常数 (K)(3272 毫米/(A*厘米*年*摩尔)),可根据公式 5.3 确定腐蚀速率(毫米/年)。

公式 5.3

K 是几个常数的汇总。公式 5.3 是通过引入等效重量 EW 从法拉第定律(公式 3.1)推导出来的。对于原子种类(如纯金属),等效重量 EW 是原子量 AW 除以转换所需的电子数 z(等式 5.4)。AW 相当于更常用的分子量 M。

公式 5.4

合金等效重量 EW 的确定较为复杂。如果合金是均匀腐蚀的,那么等效重量就是合金成分的加权平均分子质量。加权因子是每种成分的摩尔分数。许多合金的溶解并不均匀。如果您想计算它们的腐蚀速率,您需要测量合金溶解的分子分数,例如在腐蚀事件发生前后调查与合金接触的溶液。

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