弯曲电极的阻抗测试

介绍

本篇应用报告涉及电化学阻抗谱（EIS），假设您已阅读并理解应用报告“电化学阻抗谱原理”中的内容。

本篇应用报告的目的在于您不仅可以用Gamry电化学工作站测试电化学池中扁平电极的EIS，也可对没有浸入液体介质的弯曲电极进行测试。

实验

在以下条件下测试了弯曲的机械加工的钢材（样品）：

在两电极体系中测试EIS，样品作为工作电极和工作参比电极，石墨棒作为对电极和参比电极（见图1）。

为了提供用于测试的离子路径，将潮湿的纸巾放在样品和石墨棒之间。将纸巾缠绕在石墨棒上并用O圈固定在合适的位置。纸巾要有足够的厚度，以防石墨棒和样品之间短路。纸巾中的溶液为1% KNO₃（质量浓度）溶液（见图2）。

测试不同样品，包括钝化和非钝化表面。通过不同的方法，对每一个钝化样品进行钝化。所有测试都是由Gamry Reference 600+™和Framework™软件进行。EIS采用控制电位扰动模式，直流设置开路电位。

图1 整个EIS测试阶段的金属样品（丁基橡胶塞顶部），石墨棒压在样品上

图2 样品测试区域的特写图片。用KNO₃溶液浸湿石墨棒末端的纸巾。用0圈固定纸巾的位置

 数据分析

使用Gamry Echem Analyst™软件对数据进行分析。用图3中的等效电路来拟合数据：

图3 Echem Analyst™软件中用于对EIS数据拟合的等效电路截屏

Y04和a5是常相位角系数和指数。Rp是极化电阻，Ru是未补偿电阻。更多有关这些元器件的详细信息，请参考我们的应用报告“电化学阻抗谱原理”。

图4给出了拟合结果。

图4 用图3等效电路拟合的各个样品的Rp值
误差棒代表拟合误差。检测到大Rp值为10GΩ

极化电阻与腐蚀速率成反比。因此，较大的极化电阻意味着较低的腐蚀速率。

本篇应用报告的目的是如何测试表面弯曲的样品或无法*浸入溶液的样品。该方法强调对复杂、严格的EIS设置进行快速测试。因此，它具有几个缺点，包括缺少用于隔离对电极电阻的标准参比电极。但是，在需要检测阻抗变化的重复样品上进行常规EIS测试时，某些用户可能会觉得此方法很有用。