穩(wěn)態(tài)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)極化曲線測(cè)量技術(shù)

測(cè)量系統(tǒng)由極化電源、電流與電位檢測(cè)器、電解池與電極系統(tǒng)等組成，其中的電極系統(tǒng)包括工作電極（WE，即被測(cè)量的金屬試樣，也稱(chēng)研究電極或試驗(yàn)電極）、輔助電極（AE，也稱(chēng)對(duì)電極，CE）和參比電極（RE），簡(jiǎn)稱(chēng)三電極系統(tǒng)。基本的極化電源是恒電位儀，具有自動(dòng)控制電位、響應(yīng)迅速、精度高等特點(diǎn)，還可方便地改接成恒電流儀。通常，恒電位儀上有電流和電位指示，不需要另外采用電流和電位檢測(cè)裝置。圖6.1-13（ASTM G5-94）為恒電位陽(yáng)極極化測(cè)試線路示意圖。

研究電極可有各種形狀、尺寸和配置。對(duì)研究電極的主要要求是：

1）電極的工作表面應(yīng)光潔、無(wú)污垢、無(wú)氧化皮；

2）有確定的暴露表面積，以便于準(zhǔn)確計(jì)算電流密度；

3）研究電極的形狀及其在電解池中的配置應(yīng)有利于電極表面電力線分布均勻；

4）研究電極與外導(dǎo)線要有良好的電接觸。

在極化曲線測(cè)量中，為方便電流強(qiáng)度與電流密度的換算，在可能的情況下，研究電極暴露面積常取1cm²。為此，需要對(duì)電極作封樣處理。封樣處理時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生縫隙，否則將嚴(yán)重干擾試驗(yàn)結(jié)果。有多種封樣的方法，實(shí)驗(yàn)室中常用的有蠟封、環(huán)氧樹(shù)脂或涂料涂封；還可采用熱固性或熱塑性材料鑲嵌（或澆鑄）試樣，也有用聚四氟乙烯夾具壓緊研究電極的非工作表面。

輔助電極是極化曲線測(cè)量中與研究電極構(gòu)成電流通路的電極。對(duì)輔助電極的主要要求是：

1）輔助電極不能與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)，因此通常由惰性材料如石墨和鉑組成，有時(shí)也可采用鎳電極或鉛電極；

2）輔助電極的面積》研究電極，其形狀或配置應(yīng)有利于電解池中的電力線均勻分布。常用的形狀有層狀、網(wǎng)狀、環(huán)形和圓筒形，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要也可同時(shí)放置幾個(gè)輔助電極；

3）輔助電極應(yīng)是不極化或難極化電極，否則將影響測(cè)試結(jié)果。

參比電極在電極電位測(cè)量一節(jié)中已經(jīng)介紹，這里不再重復(fù)。

以上三種電極要固定在充滿電解質(zhì)溶液的試驗(yàn)容器中，這種容器稱(chēng)為電解池。設(shè)計(jì)和安裝電解池時(shí)應(yīng)考慮以下因素：

1）電解池應(yīng)合理布置各項(xiàng)接口，除了設(shè)置三電極系統(tǒng)的研究電極、輔助電極和參比電極，還要考慮氣體進(jìn)出口、溫度測(cè)量等：

2）電解池的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能使研究電極表面的電力線分布均勻；

3）魯金毛細(xì)管的位置應(yīng)是可靠的、能調(diào)整的，并能盡量靠近研究電極表面以減少溶液歐姆壓降對(duì)極化曲線測(cè)量的影響，但又不產(chǎn)生屏蔽作用；

4）電解池應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜萘浚员ＷC一定的研究電極面積與電解質(zhì)溶液量的比例。一般要求每1cm²研究電極面積至少應(yīng)有50mL以上的電解質(zhì)溶液。