介紹

動電位掃和循環(huán)動電位掃描是利用Gamry電化學(xué)工作站進(jìn)行的最常用的測試方法。這些研究通常用于研究表面腐蝕。本篇應(yīng)用報(bào)告介紹了這兩種實(shí)驗(yàn)方法。有關(guān)基礎(chǔ)知識，請參考我們的應(yīng)用報(bào)告“電化學(xué)腐蝕測量入門”。ASTM G59標(biāo)準(zhǔn)討論了動電位掃描，ASTM G61標(biāo)準(zhǔn)討論了循環(huán)動電位掃描。

動電位掃描方法

在這種類型的掃描中，電壓驅(qū)動陽極或陰極的反應(yīng)。我們觀察到的是反應(yīng)速度（電流）的總體變化。也就是，恒電位儀記錄施加在測試體系上不斷增加的電壓產(chǎn)生的電流。在總的陽極電流等于總的陰極電流時(shí)的電位就是開路電位（Eoc）。（如圖一所示）

圖1 顯示總電流陰、陽極枝的腐蝕過程

電位在一定范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，同時(shí)記錄電流。對于陽極掃描，研究者常常從比較小的陰極極化范圍（略小于開路電位）開始掃描，對于陰極掃描，從比較小的陽極極化范圍（略大于開路電位）開始掃描。

循環(huán)動電位掃描方法

循環(huán)動電位掃描類似于動電位掃描，只是多了一步：電壓在一定范圍掃描后，再反向掃描至初始電位。掃描過程中，由于發(fā)生反應(yīng)，電極表面很有可能改變，因此電壓反掃的數(shù)據(jù)不會與正向掃描重疊。

掃描參數(shù)

ASTM中建議掃描速率是0.1667mV/s。掃速過快通常會導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真，因?yàn)闃悠繁砻娌荒鼙３窒鄬Ψ€(wěn)定。

數(shù)據(jù)

具有代表性的動電位掃描結(jié)果如圖2所示。

圖2 430不銹鋼合金在1mol/L H₂SO₄中的動電位掃描曲線

自變量（電位）繪制在縱軸上，因變量（電流）繪制在橫軸上。

這種對不銹鋼樣品在硫酸中的掃描可以解釋為：

圖3 圖2中用顏色表示的各種重要電壓，電流和區(qū)域

當(dāng)電壓從-550mV慢慢增加，電流在陰極區(qū)（紫色）下降至Ecorr最小處，然后在金屬發(fā)生氧化的活化區(qū)域（綠色）再次上升。在鈍化電位Epp時(shí)達(dá)到ZD值。電流在過渡區(qū)（黃色）再次下降，然后在鈍化區(qū)（粉色區(qū)）較低部分保持相對穩(wěn)定，電位高于600mV時(shí)，表面擊穿會導(dǎo)致樣品表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕或溶解。

注意Ecorr附近區(qū)域，該區(qū)域類似圖1中的理想狀態(tài)。

Gamry電化學(xué)工作站足夠靈敏，能夠檢測到pA級以下的電流，如圖4所示。

圖4 使用Gamry Reference 600 +?在脫氣的海水中測得的奧氏體不銹鋼的低電流動電位掃描曲線

圖4中，樣品本身沒有電化學(xué)活性，很可能只是水的氧化。

如前面所述，這些掃描的電化學(xué)變化會導(dǎo)致樣品表面yong久性破壞。循環(huán)動電位掃描結(jié)果能顯示出這個(gè)特征。

圖5 沒有點(diǎn)蝕的循環(huán)動電位掃描曲線

另一個(gè)循環(huán)極化圖（圖6）顯示了沒有再鈍化的點(diǎn)蝕：

圖6 沒有再鈍化的點(diǎn)蝕循環(huán)極化圖

另一個(gè)具有點(diǎn)蝕和再鈍化的循環(huán)極化圖：

圖7 具有點(diǎn)蝕和再鈍化過程的循環(huán)極化圖

結(jié)論

動電位和循環(huán)動電位掃描都可以用來闡述各種與腐蝕相關(guān)的現(xiàn)象。

熱收縮率測試儀在材料檢測領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、纖維等行業(yè)，用以評估材料在加熱后收縮的程度。許多用戶在采購和使用此類設(shè)備時(shí)，關(guān)注的核心問題其實(shí)是：熱收縮率測試儀是否存在輻射？這個(gè)疑問源于對設(shè)備安全性的擔(dān)憂。本文將深入探討熱收縮率測試儀的工作原理，分析其是否會產(chǎn)生輻射，以及如何保障操作安全，幫助用戶理性認(rèn)識設(shè)備的性能與安全風(fēng)險(xiǎn)。

熱收縮率測試儀主要通過控制溫度，使被測材料在一定條件下發(fā)生收縮，然后測量其變化率。該過程中的核心技術(shù)依賴于溫度控制系統(tǒng)和精密的測量傳感器，而非任何形式的輻射源。實(shí)際上，絕大多數(shù)熱收縮率測試儀都采用電熱方式或紅外加熱技術(shù)，而非放射性物質(zhì)或輻射輻射技術(shù)。這意味著，它們不涉及任何有害的電離輻射或輻射線，用戶無需擔(dān)心因設(shè)備而暴露在輻射的風(fēng)險(xiǎn)中。

從科學(xué)的角度來看，輻射類型可以劃分為電離輻射（如α、β、γ射線）和非電離輻射（如紅外線、微波、可見光）。電離輻射具有穿透性強(qiáng)、能量高的特性，會對人體細(xì)胞造成破壞。而大部分熱收縮率測試儀所用的加熱方式屬于非電離輻射范圍內(nèi)，尤其是采用紅外線加熱技術(shù)的設(shè)備，其發(fā)出的紅外線是一種非電離輻射，不會造成電離輻射的健康風(fēng)險(xiǎn)。

一些市場上的誤解源于對“輻射”這個(gè)詞的模糊理解。某些設(shè)備在宣傳中可能會使用“輻射”一詞，以強(qiáng)調(diào)其加熱方式或能量傳輸，但實(shí)際上這只是指能量的傳遞方式而非有害的放射性輻射。只要設(shè)備符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，例如IEC標(biāo)準(zhǔn)或ANSI標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)過正規(guī)檢測與認(rèn)證，其發(fā)出的紅外線或電熱能都是安全無害的。

值得一提的是，熱收縮率測試儀在工作時(shí)會產(chǎn)生一定的熱能，操作人員應(yīng)遵循安全操作規(guī)程，避免直接長時(shí)間面對高溫部分。在使用過程中，配備必要的安全保護(hù)措施，例如隔熱手套、防護(hù)罩，能大程度上保障操作者的安全。廠商提供的操作手冊也會注明設(shè)備的安全注意事項(xiàng)，確保用戶在安全范圍內(nèi)高效使用設(shè)備。

總結(jié)來看，熱收縮率測試儀不涉及電離輻射，其加熱方式多為非電離輻射技術(shù)，不會對人體健康造成輻射危害。理解這一點(diǎn)，對于正確認(rèn)識設(shè)備安全性、合理應(yīng)用至關(guān)重要。在采購和使用過程中，選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)過認(rèn)證的正規(guī)設(shè)備，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行維護(hù)和操作，可以確保安全無虞。而關(guān)注設(shè)備的輻射問題，也反映出用戶對安全的重視，這是對科學(xué)認(rèn)識和理性使用設(shè)備的積極表現(xiàn)。