Trung Quốc Wuhan Corrtest Instruments Corp., Ltd. Các trường hợp công ty

Lịch sử Với sự gia tăng nhanh chóng nhu cầu năng lượng trên toàn thế giới, việc đốt nhiên liệu hóa thạch đã gây ra một loạt các vấn đề môi trường.Các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước cam kết khám phá năng lượng sạch và các thiết bị lưu trữ và chuyển đổi năng lượng thân thiện với môi trường và hiệu quảVới những lợi thế về nguồn tài nguyên dồi dào, sạch và hiệu quả, mật độ năng lượng cao và thân thiện với môi trường, năng lượng hydro là một nguồn năng lượng tái tạo lý tưởng.nguồn cung cấp và lưu trữ hydro là một trong những yếu tố chính hạn chế sự phát triển của nóCác phương pháp sản xuất hydro hiện tại bao gồm sản xuất hydro nhiên liệu hóa thạch, sinh khối như là nguyên liệu thô sản xuất hydro và tách nước.sản xuất hydro bằng cách tách nước đang ngày càng thu hút sự chú ý của mọi người do những lợi thế của bảo vệ môi trường xanh, bền vững và dễ dàng công nghiệp hóa, vv. Phân tách nước liên quan đến phản ứng tiến hóa oxy (OER) và phản ứng tiến hóa hydro (HER).đặc biệt là OER, có tốc độ chuyển động chậm, dẫn đến khả năng quá cao và hiệu suất thấp, hạn chế nghiêm trọng sự phát triển và ứng dụng thực tế của các thiết bị chuyển đổi năng lượng.Việc sử dụng chất xúc tác điện có thể làm giảm hiệu quả rào cản năng lượng của phản ứng xúc tác điện, tăng tốc độ phản ứng và giảm quá mức tiềm năng để OER có thể được hoàn thành hiệu quả, do đó cải thiện hiệu quả hoạt động của thiết bị chuyển đổi.khám phá các chất xúc tác điện OER có hiệu suất cao đã trở thành một trong những yếu tố chính để cải thiện hiệu suất của các thiết bị chuyển đổi năng lượng. Lý thuyết OER là một phản ứng nửa quan trọng của các thiết bị chuyển đổi năng lượng điện hóa học như chia nước và pin khí kim loại.OER là một quá trình bốn electron với tốc độ động chậm, hạn chế hiệu suất của các thiết bị chuyển đổi năng lượng điện hóa.OER trong điều kiện axit và kiềm cả hai đều liên quan đến sự hấp thụ OOH*Sự khác biệt là bước đầu tiên của OER trong điều kiện axit là phân ly nước và sản phẩm cuối cùng là H+và O2, trong khi bước đầu tiên của OER trong điều kiện kiềm là hấp thụ OH-, và các sản phẩm cuối cùng là H2O và O2, như được thể hiện trong công thức sau.Môi trường axit: Phản ứng tổng thể:2h2O → 4H++ O2+ 4e- *+ H2Ồ Ồ*+ H++ e-Oh.*️ O*+ H++ e-O*+ H2O OOH*+ H++ e-OOH*️*+ O2+ H++ e-Môi trường kiềm: Phản ứng tổng thể:4OH-→ 2H2O + O2+ 4e- *+ OH-

Sự ăn mòn kim loại Khi vật liệu kim loại tiếp xúc với môi trường xung quanh, vật liệu bị phá hủy do tác dụng hóa học hoặc điện hóa học.chuyển đổi kim loại trạng thái năng lượng cao thành hợp chất kim loại trạng thái năng lượng thấpTrong số đó, hiện tượng ăn mòn trong ngành dầu mỏ và hóa dầu phức tạp hơn, bao gồm ăn mòn điện hóa của nước muối, H2S và CO2.Bản chất của hầu hết các quá trình ăn mòn là điện hóa học. Các tính chất điện của giao diện dung dịch kim loại / chất điện giải (mảng kép điện) được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu cơ chế ăn mòn,Các phương pháp điện hóa thường được sử dụng trong nghiên cứu ăn mòn kim loại là: tiềm năng mạch mở (OCP), đường cong phân cực (bản đồ Tafel),quang phổ điện trở hóa học (EIS). 1.Các kỹ thuật trong nghiên cứu ăn mòn 1.1OCP Trên một điện cực kim loại cô lập, một phản ứng anode và một phản ứng cathode được thực hiện với cùng tốc độ cùng một lúc, được gọi là sự ghép nối phản ứng điện cực.Phản ứng của sự kết nối lẫn nhau được gọi là phản ứng kết hợp, và toàn bộ hệ thống được gọi là hệ thống kết hợp. Trong hệ thống kết hợp, hai phản ứng điện cực liên kết với nhau, và khi tiềm năng điện cực bằng nhau,tiềm năng điện cực không thay đổi theo thời gianTình trạng này được gọi là trạng thái ổn định, và tiềm năng tương ứng được gọi là tiềm năng ổn định.corrhoặc tiềm năng mạch mở (OCP) và mật độ dòng tương ứng được gọi là mật độ dòng ăn mòn icorrNói chung, tiềm năng mạch mở càng tích cực, càng khó mất electron và bị ăn mòn, cho thấy khả năng chống ăn mòn của vật liệu tốt hơn.CS potentiostat / galvanostat trạm điện hóa có thể được sử dụng để theo dõi tiềm năng điện cực thời gian thực của vật liệu kim loại trong hệ thống trong một thời gian dài.,tiềm năng mạch mở của vật liệu có thể được thu được. 1.2 đường cong phân cực (bản đồ Tabel) Nói chung, hiện tượng mà tiềm năng điện cực lệch khỏi tiềm năng cân bằng khi có dòng chảy đi qua được gọi là phân cực.khi phân cực xảy ra, sự dịch chuyển âm của tiềm năng điện cực từ tiềm năng cân bằng được gọi là phân cực cathodic,và sự dịch chuyển tích cực của tiềm năng điện cực từ tiềm năng cân bằng được gọi là phân cực anodic.Để thể hiện hiệu suất phân cực của một quá trình điện cực hoàn toàn và trực quan,nó là cần thiết để thử nghiệm xác định tiềm năng quá mức hoặc tiềm năng điện cực như một chức năng của mật độ dòng, được gọi là đường cong phân cực.Các icorrcủa vật liệu kim loại có thể được tính dựa trên phương trình Stern-Geary. B là hệ số Stern-Geary của vật liệu, Rplà kháng cực của kim loại. Nguyên tắc để có được icorrthông qua phương pháp ngoại suy TafelCorrtest CS studio phần mềm có thể tự động thực hiện phù hợp với đường cong phân cực.avà bccó thể được tính toán.icorrDựa trên định luật Faraday và kết hợp với chất tương đương điện hóa của vật liệu, chúng ta có thể chuyển đổi nó thành tỷ lệ ăn mòn kim loại (mm / a). 1.3 EIS Công nghệ trở ngại điện hóa học, còn được gọi là trở ngại AC, measures the change of voltage (or current) of an electrochemical system as a function of time by controlling the current (or voltage) of the electrochemical system as a function of sinusoidal variation over time. Sự cản trở của hệ thống điện hóa được đo lường và tiếp tục nghiên cứu cơ chế phản ứng của hệ thống (trung chất / lớp phủ phim / kim loại),và các thông số điện hóa học của hệ thống đo lường gắn được phân tích.Phạm vi trở ngại là đường cong rút ra từ dữ liệu trở ngại được đo bằng mạch thử nghiệm ở tần số khác nhau,và quang phổ trở ngại của quá trình điện cực được gọi là quang phổ trở ngại điện hóa họcCó nhiều loại phổ EIS, nhưng phổ biến nhất là đồ thị Nyquist và đồ thị Bode. 2Ví dụ thí nghiệm Sử dụng một bài báo được xuất bản bởi một người dùng sử dụng trạm làm việc điện hóa học CS350 làm ví dụ, một giới thiệu cụ thể về phương pháp của hệ thống đo ăn mòn kim loại được giới thiệu.Người dùng đã nghiên cứu khả năng chống ăn mòn của stent hợp kim Ti-6Al-4V được chuẩn bị bằng phương pháp đúc thông thường ((mẫu #1),Phương pháp nấu chảy laser chọn lọc ((mẫu # 2) và phương pháp nấu chảy chùm electron ((mẫu # 3)Stent được sử dụng để cấy ghép cho con người, vì vậy môi trường ăn mòn là chất lỏng cơ thể mô phỏng (SBF). Công cụ:CS350 Potentiostat/galvanostat Thiết bị thử nghiệm:CS936 pin ăn mòn phẳng, lò sấy nhiệt độ liên tục Thuốc thử nghiệm:Acetone, SBF, Chất nhựa epoxy làm cứng nhiệt độ phòng Phương tiện thử nghiệm:Chất lỏng cơ thể mô phỏng (SBF):NaCl-8.01KCl-0.4CaCl2- 0.14, NaHCO3- 0.35, KH2Địa chỉ4- 0.06, glucose -0.34, đơn vị là: g/l mẫu vật ((WE)Ti-6Al-4V Stent hợp kim 20 × 20 × 2 mm,Khu vực làm việc phơi sáng là 10 × 10 mmVùng không được thử nghiệm được phủ / niêm phong bằng nhựa epoxy làm cứng ở nhiệt độ phòng. Điện cực tham chiếu ((RE):Điện cực calomel bão hòa Điện cực đếm (CE):CS910 Điện cực dẫn điện Pt Các tế bào ăn mòn phẳng áo khoác 2.1 Các bước thử nghiệm và thiết lập các thông số 2.1.1 OCP Trước khi thử nghiệm. điện cực làm việc cần phải được đánh bóng từ thô đến mịn (360 lưới, 600 lưới, 800 lưới, 1000 lưới, 2000 lưới theo thứ tự) cho đến khi bề mặt mịn.Rửa nó bằng nước cất và sau đó khử mỡ bằng acetone, đặt nó trong lò sấy ở nhiệt độ liên tục và sấy ở 37 °C để sử dụng.Lắp ráp mẫu trên tế bào ăn mòn, đưa chất lỏng cơ thể mô phỏng vào tế bào ăn mòn,và chèn điện cực calomel bão hòa (SCE) với cầu muối vào tế bào ăn mòn phẳng. Đảm bảo rằng đầu của mạch máu Luggin phải đối diện với bề mặt điện cực làm việc. Nhiệt độ được kiểm soát ở 37 °C bằng lưu thông nước. Kết nối các điện cực với điện lập năng bằng cáp tế bào.Thí nghiệm→cấu phân ổn định→OCP OCP Bạn nên nhập tên tập tin cho dữ liệu, thiết lập tổng thời gian của thử nghiệm, và bắt đầu thử nghiệm.và nó mất một khoảng thời gian tương đối dài để giữ ổn địnhVì vậy, nó được đề nghị để thiết lập thời gian không ngắn hơn 3000s. 2.1.2 đường cong phân cực Thí nghiệm→đấu cực ổn định→tiềm năng động học Quét tiềm năng động lực Thiết lập tiềm năng ban đầu, tiềm năng cuối cùng và tốc độ quét, chọn chế độ đầu ra tiềm năng như OCP.Các sử dụng có thể được kiểm tra để chọn đỉnh E # 1 và đỉnh E # 2. Nếu nó không được kiểm tra, sau đó quét sẽ không đi qua tiềm năng tương ứng.Có đến 4 điểm thiết lập tiềm năng phân cực độc lập. Quét bắt đầu từ tiềm năng ban đầu, đến đỉnh E # 1 và đỉnh E # 2, và cuối cùng đến tiềm năng cuối cùng.Nhấp vào hộp kiểm "Enable" để bật hoặc tắt "Intermediate Potential 1" và "Intermediate Potential 2"Nếu hộp kiểm không được chọn, quét sẽ không vượt qua giá trị này và đặt quét tiềm năng sang giá trị tiếp theo.Điều đáng chú ý là phép đo đường cong phân cực chỉ có thể được thực hiện với điều kiện rằng OCP đã ổn định.chúng ta sẽ mở chức năng ổn định OCP bằng cách nhấp vào sau: → Phần mềm sẽ bắt đầu thử nghiệm tự động sau khi biến động tiềm năng thấp hơn10mV/minTrong ví dụ thí nghiệm này, người dùng thiết lập tiềm năng -0.5 ~ 1.5V (so với OCP)Bạn có thể đặt điều kiện để dừng hoặc đảo ngược quét. 2.2 Kết quả 2.2.1 OCP Bằng thử nghiệm tiềm năng mạch mở chúng ta có thể có được tiềm năng ăn mòn miễn phíEcorr, từ đó chúng ta có thể đánh giá khả năng chống ăn mòn của vật liệu kim loại.Ecorrlà, vật liệu bị ăn mòn càng khó. 1-OCP của hợp kim Ti-6Al-4V stent được chuẩn bị bằng phương pháp đúc thông thường2- OCP của stent hợp kim Ti-6Al-4V được chuẩn bị bằng phương pháp nóng chảy laser chọn lọc3- OCP của hợp kim Ti-6Al-4V stent được chuẩn bị bằng phương pháp nóng chảy chùm electron Từ biểu đồ chúng ta có thể kết luận rằng khả năng chống ăn mòn của mẫu #1 & 2 tốt hơn so với # 3. 2.2.2 Phân tích biểu đồ bảng (đánh giá tốc độ ăn mòn) Sự phân cực của thí nghiệm này là như sau: Như đã được hiển thị, từ giá trị tỷ lệ ăn mòn được tính toán chúng ta có thể có được kết luận tương tự như những gì chúng ta đã có được bằng phép đo OCP.Chúng ta có thể thấy các giá trị của tỷ lệ ăn mòn phù hợp với kết luận mà chúng tôi nhận được bằng phương pháp OCP.Dựa trên biểu đồ Tafel, chúng ta có thể có được mật độ điện ăn mònicorrSau đó theo các thông số khác như diện tích điện cực làm việc, mật độ vật liệu, trọng lượng tương đương,tỷ lệ ăn mòn được tính toán. Các bước là:Nhập tệp dữ liệu bằng cách nhấp vào Việc điều chỉnh dữ liệu Nhấp vào thông tin di động. , và nhập giá trị tương ứng. Nếu bạn đã thiết lập các thông số trong cài đặt tế bào và điện cực trước khi thử nghiệm, thì bạn không cần thiết lập thông tin tế bào. ở đây một lần nữa.Nhấp vào Tafel để cài đặt Tafel. Chọn tự động Tafel cài đặt hoặc cài đặt bằng tay cho dữ liệu của phân đoạn anode / phân đoạn cathode, sau đó mật độ điện ăn mòn, tiềm năng ăn mòn tự do,tỷ lệ ăn mòn có thể đạt đượcBạn có thể kéo kết quả phù hợp vào biểu đồ. 3. đo EIS Thí nghiệm → Kháng áp → EIS so với tần số EIS so với tần số Phân tích EIS EIS của thép carbon Q235 trong dung dịch NaCl 3,5% như sau: Q235 Biểu đồ trở ngại thép cacbon- Nyquist Biểu đồ Nyquist ở trên bao gồm vòng cung điện (được đánh dấu bằng khung màu xanh) và trở ngại Warburg (được đánh dấu bằng khung màu đỏ). Nói chung, càng lớn vòng cung điện,càng tốt khả năng chống ăn mòn của vật liệu. Thiết bị mạch tương đương cho kết quả EIS thép carbon Q235 Các bước sau đây:Kéo mạch tương đương của vòng cung điện tích - sử dụng mô hình trong "quick fit" để có được R1, C1, R2.Kéo mạch tương đương của phần trở kháng Warburg - sử dụng mô hình trong "quick fit" để có được giá trị cụ thể của Ws.Kéo các giá trị vào mạch phức tạp→ thay đổi tất cả các yếu tố loại để đượcTừ kết quả, chúng ta thấy lỗi là nhỏ hơn 5%, cho thấy rằng mạch tương đương tự xác định chúng tôi vẽ phù hợp với mạch trở kháng của phép đo thực tế.Bode trang bị phác thảo thường phù hợp với phác thảo ban đầu.   Bode: Kế hoạch lắp đặt so với kết quả đo thực tế

đo EIS của 4 mẫu lớp phủ Mục tiêu:để đánh giá khả năng bảo vệ lớp phủ ((thông qua các phương pháp xử lý khác nhau) trên thép carbon thấp dựa trên các phép đo EIS Bốn loại mẫu: # 1: lớp phủ mẫu thông qua tấm dầu thủy tinh hóa # 2: lớp phủ mẫu thông qua Phosphating tấm dầu # 3: lớp phủ mẫu thông qua mảng thụ động không có Chromium thủy tinh hóa # 4: lớp phủ mẫu thông qua Chrom-free tấm thụ động khử mỡ Phương tiện ăn mòn:3dung dịch NaCl 0,5% Phương pháp thử nghiệm:EIS - Tần số Thiết lập thí nghiệm:CS350 potentiostat galvanostat, CS936 pin ăn mòn phẳng,2Các tế bào được đặt trong một lồng Faraday. Pt mesh (được tích hợp trong tế bào ăn mòn phẳng) như CE, điện cực calomel bão hòa CS900 như RE, mẫu lớp phủ như WE. Cài đặt tham số: Phạm vi AC là 10mV trong khi đo, dải tần số là 100kHz ~ 0.01Hz, chọn quét logarithmic, điểm / thập kỷ là 10 EISlô củabốnmẫu 2-1: EIS của mẫu lớp phủ # 1 thông qua thủy tinh hóa tấm dầu 2-2 EIS của # 2: lớp phủ mẫu qua Phosphating tấm dầu   2-3 EIS của# 3 lớp phủ mẫu thông qua mảng thụ động không có Chromium thủy tinh hóa 2-4 EIS của# 4 lớp phủ mẫu thông qua Chromium-free passivation platedegreasing Tôi...số lượng mẫu #1 và #2 Bảng 1 dữ liệu trở kháng lớp phủ Thời gian thử nghiệm/h 0.01Hz chống áp lớp phủ /Ω•cm2   # 1 thủy tinh hóa # 2: Phosphating 24 1.11×109 9.73×108 72 2.99×109 3.18×109 240 6.40×109 3.10×109 480 4.65×109 2.42×109 Tôi...số lượng mẫu # 3 và # 4 Dữ liệu trở kháng bảng 2 Thời gian thử nghiệm/h 0Kháng áp lớp phủ 0,01Hz/Ω•cm2 Mẫu # 3 Mẫu # 4 24 1.08×109 1.12×109 72 2.89×109 2.80×109 240 3.01×109 2.92×109 480 2.59×108 7.38×108 3Kết luận (1)Trong cùng một điều kiện, so với mẫu # 2, trở kháng của lớp phủ # 1 lớn hơn, cho thấy mẫu # 1 có khả năng chống ăn mòn tốt hơn. (2) Trong cùng một điều kiện, so với mẫu # 4, trở kháng của lớp phủ # 3 lớn hơn, cho thấy mẫu # 3 có khả năng chống ăn mòn tốt hơn.

Sự phân cực là một vấn đề quan trọng trong các nguồn năng lượng hóa học, và ý kiến khác nhau về sự hiểu biết về phân cực trong pin lithium.chúng tôi làm cho lời giải thích như sau:: Năng lượng caogiảm trong quá trình xả pin lithium chủ yếu là do kháng ohm và kháng phân cực,và kháng phân cực là do hiện tượng phân cực bên trong pin lithiumSự phân cực bên trong pin lithium chủ yếu được chia thành phân cực kích hoạt và phân cực nồng độ. Sự phân cực điện hóa chủ yếu là do năng lượng kích hoạt điện cực khi các phản ứng hóa học pin lithium xảy ra.Từ khía cạnh của giải thích vật lý, tốc độ xả trên bề mặt của các hạt hoạt động điện cực chậm hơn tốc độ di cư điện tử.tiềm năng thực tế trên bề mặt của các hạt cathode lệch so với tiềm năng cân bằngHiện tượng phân cực này chủ yếu được xác định bởi năng lượng kích hoạt của phản ứng điện hóa của điện cực. Hiện tượng phân cực nồng độ, như tên gọi cho thấy, là do sự khác biệt nồng độ.tốc độ di cư Li + bên trong các hạt điện cực rất nhỏ so với chất điện giải, thường được coi là sự khuếch tán bên trong của điện cực là bước kiểm soát tốc độ khuếch tán Li +.Tốc độ di cư Li + bên trong các hạt điện cực thấp hơn nhiều so với tốc độ phản ứng điện hóa trên bề mặt của các hạt điện cựcNó sẽ làm trầm trọng thêm sự lệch của tiềm năng điện cực từ tiềm năng cân bằng. That’s why there is phenomenon that the voltage of the lithium battery has a rapid drop (not a sudden drop) at the beginning of the discharge and a fast rise (not a sudden rise) after the discharge endsĐiều này chính xác là do sự chậm trễ của Li + di cư bên trong điện cực. Sự sụt giảm đột ngột ở đầu khi xả và sự gia tăng đột ngột ở cuối khi xả được nhấn mạnh ở đây là do sự sụt giảm điện áp ohmic và phân cực kích hoạt.phân cực ohmic

Để đánh giá chất ức chế ăn mòn, thường người ta không tính tỷ lệ ăn mòn, hoặc MPY. Ví dụ, với dung dịch trắng mà không thêm chất ức chế, chúng ta có được i0. Nếu chất ức chế số 2 được thêm vào, chúng ta có được i2. Chúng ta tính tỷ lệ phần trăm: (i0-i1) / i0 x100% Tương tự với chất ức chế # 2 (i0-i2) / i0 x 100% Nếu bạn cần MPY, bạn sẽ cần phải tính theo công thức dưới đây: