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怎樣進行 Tafel 極化曲線測試和分析?

更新時間:2025-12-03點擊次數:78

1. 選擇 LSV方法 (Linear Sweep Voltammetry)

2.設定下列測試參數:相對于開路電位,極化電壓掃描范圍為-300mV到+300mV,掃描速度為1mV/s。


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3.數據顯示:data view中 顯示格式 Preset 選 Tafel。X軸顯示極化電壓,Y軸顯示為極化電流的對數值(Log10i


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4.數據分析:用 Zahner Analysis 分析軟件打開LSV數據,Plot Presets 設置數據顯示方式為 log I vs U

方法(1):Tafel Slope Analysis

在頂部工具欄點擊 按鈕,打開分析設置界面。 如下圖: 這是經典的 Tafel 分析方法。

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點擊 Set 按鈕,分別在曲線的陽極區和陰極區選擇四個位置形成兩個區間。所選擇的區間應為中強極化區域 ,區間中的 log I-U 線段呈線性關系(圖 1)。選中 Corrosion Rate,輸入樣品的實際面積、密度和當 量,點擊 Calculate 即可得到計算Tafel常數,腐蝕電位,腐蝕電流,極化電阻,腐蝕速率等結果(圖 2)。


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                                                                                                        圖1 Tafel區域選擇


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圖2 Tafel計算結果


 

方法(2):Butler-Volmer 電化學動力學方程及電壓-電流曲線如下。分析軟件將據此進行自動Tafel曲線擬合。

               擬合后可獲得 j0, Eeq, α,z 等參數的數值.



由于多數腐蝕體系的極化曲線沒有足夠的線性區域,人為選擇的影響較大,用方法(1)的Tafel分析方法則不一定合適。Zahner Analysis分析軟件提供了Butler-Volmer方程擬合極化曲線,這個方法的優點是不需要特別明顯的線性區域。

在頂部工具欄點擊按鈕 ,打開分析設置界面。如下圖:


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點擊左右邊界的 set 按鈕,選擇需要擬合的范圍(圖3)??梢郧袚Q到 Corrosion Rate 頁面(上圖右邊),輸入樣品的面積、密度和當量,點擊 Butler-Volmer Fit 按鈕即可得到Tafel常數,腐蝕電位,腐蝕電流,極化電阻,腐蝕速率等結果(圖4)。


                                                                                                         圖3 選擇數據


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圖4 Butler-Volmer 擬合結果

 







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