1. 选择 LSV方法 (Linear Sweep Voltammetry)
2.设定下列测试参数:相对于开路电位,极化电压扫描范围为-300mV到+300mV,扫描速度为1mV/s。
3.数据显示:data view中 显示格式 Preset 选 Tafel。X轴显示极化电压,Y轴显示为极化电流的对数值(Log10i)
4.数据分析:用 Zahner Analysis 分析软件打开LSV数据,Plot Presets 设置数据显示方式为 log I vs U
方法(1):Tafel Slope Analysis
在顶部工具栏点击 按钮,打开分析设置界面。 如下图: 这是经典的 Tafel 分析方法。
点击 Set 按钮,分别在曲线的阳极区和阴极区选择四个位置形成两个区间。所选择的区间应为中强极化区域 ,区间中的 log I-U 线段呈线性关系(图 1)。选中 Corrosion Rate,输入样品的实际面积、密度和当 量,点击 Calculate 即可得到计算Tafel常数,腐蚀电位,腐蚀电流,极化电阻,腐蚀速率等结果(图 2)。
图1 Tafel区域选择
图2 Tafel计算结果
方法(2):Butler-Volmer 电化学动力学方程及电压-电流曲线如下。分析软件将据此进行自动Tafel曲线拟合。
拟合后可获得 j0, Eeq, α,z 等参数的数值.
由于多数腐蚀体系的极化曲线没有足够的线性区域,人为选择的影响较大,用方法(1)的Tafel分析方法则不一定合适。Zahner Analysis分析软件提供了Butler-Volmer方程拟合极化曲线,这个方法的优点是不需要特别明显的线性区域。
在顶部工具栏点击按钮 ,打开分析设置界面。如下图:
点击左右边界的 set 按钮,选择需要拟合的范围(图3)。可以切换到 Corrosion Rate 页面(上图右边),输入样品的面积、密度和当量,点击 Butler-Volmer Fit 按钮即可得到Tafel常数,腐蚀电位,腐蚀电流,极化电阻,腐蚀速率等结果(图4)。
图3 选择数据
图4 Butler-Volmer 拟合结果