การทดสอบทางไฟฟ้าเคมีของเหล็กคาร์บอน 45# ในเครื่องยับยั้ง

การทดสอบทางไฟฟ้าเคมีของเหล็กกล้าคาร์บอน 45# ในสารยับยั้ง

การตั้งค่าการทดลอง

Specimen: เหล็กกล้าคาร์บอน 45#

สื่อ: 0.05 mol/L NaCl + สารยับยั้ง 1.2%

Experiments：EIS, Potentiodynamic

Instrument: เครื่องโพเทนทิโอสแตทแบบช่องสัญญาณเดียว CorrTest รุ่น CS350M

ขั้วไฟฟ้า: ระบบ 3 ขั้ว: ขั้วไฟฟ้า Pt เป็นขั้วไฟฟ้าเคาน์เตอร์, ขั้วไฟฟ้าคาโลเมลอิ่มตัวเป็นขั้วไฟฟ้าอ้างอิง และเหล็กกล้าคาร์บอน 45# เป็นขั้วไฟฟ้าทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวอย่างคือ 1.27 ซม. โดยมีพื้นที่สัมผัส 4 ตร.ซม.²

การเตรียมตัวอย่าง

ขัดตัวอย่างโลหะด้วยกระดาษทรายเบอร์ 1000 และ 2000 ตามลำดับ จากนั้นทำความสะอาดด้วยแอลกอฮอล์ ใช้ยางซิลิโคน 703 ปิดผนึกตัวอย่าง โดยเว้นช่องว่างตรงกลางไว้ 1 ซม. สำหรับการทดสอบ (พื้นที่ผิว 4 ตร.ซม.²) คุณสามารถทดสอบได้หลังจากที่ยางซิลิโคนแห้ง

รูปที่ 1 การเตรียมตัวอย่าง

รูปที่ 2 สารละลายสารยับยั้ง

Eการทดลองทางไฟฟ้าเคมี

• EIS

สีเขียว (WE) และสีขาว (Sense) เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าทำงาน/ตัวอย่าง

ปากคีบสีเหลือง (RE) เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าอ้างอิง

ปากคีบสีแดง (CE) เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าเคาน์เตอร์

รูปที่ 3 การตั้งค่าการทดสอบ

เลือกเทคนิค “Potentiostatic EIS” หลังจาก OCP คงที่ ให้รันด้วยพารามิเตอร์ที่ตั้งค่าไว้ดังนี้:

รูปที่ 4 การตั้งค่าพารามิเตอร์การทดสอบ EIS

รูปที่ 5 ผลลัพธ์ EIS พร้อมสารยับยั้ง #1

รูปที่ 6 ผลลัพธ์ EIS พร้อมสารยับยั้ง #2

รูปที่ 7 การเปรียบเทียบผลลัพธ์ EIS

เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนโค้งความจุของระบบสารยับยั้งการกัดกร่อน #1 และโมดูลัสมีขนาดใหญ่กว่า และค่า R_p หลังจากทำการฟิตติ้งจะมีค่าใหญ่กว่าด้วย จาก i=B/R_p (โดยที่ B คือค่าคงที่ Stern) สามารถคำนวณได้ว่าความหนาแน่นกระแสการกัดกร่อนของตัวอย่างในสารยับยั้งการกัดกร่อน #1 มีค่าน้อยกว่า ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าผลการยับยั้งดีกว่าสำหรับตัวอย่างในสารยับยั้ง #1 มากกว่าสารยับยั้ง #2

• เส้นโค้งโพลาไรเซชัน

เลือกเทคนิค “Potentiodynamic” กวาดศักย์ไฟฟ้าจาก -0.6 ถึง 0.5V เทียบกับ OCP และอัตราการสแกนคือ 0.5 mV/s

รูปที่ 8 การตั้งค่าพารามิเตอร์สำหรับ potentiodynamic

รูปที่ 9 ผลลัพธ์การฟิตติ้ง Tafel สำหรับเหล็ก 45# ในสารยับยั้ง #1

จากผลลัพธ์การฟิตติ้ง Tafel เราจะเห็นว่าศักย์ไฟฟ้ากัดกร่อนตัวเอง E₀= - 0.276V, การกัดกร่อนตัวเอง ความหนาแน่นกระแส i₀=0.122μA/cm², อัตราการกัดกร่อนv=0.00143 มม./ปี, ศักย์ไฟฟ้ากัดกร่อนแบบพิตติ้งคือ 218 mV

รูปที่ 10 ผลลัพธ์การฟิตติ้ง Tafel สำหรับเหล็ก 45# ในสารยับยั้ง #2

สำหรับผลลัพธ์การฟิตติ้ง Tafel ของเหล็ก 45# ในสารยับยั้ง #2 ศักย์ไฟฟ้ากัดกร่อนตัวเอง E₀= - 0.298 V, การกัดกร่อนตัวเอง ความหนาแน่นกระแส i₀=0.155 μA/cm², อัตราการกัดกร่อนv=0.00182 มม./ปี, ศักย์ไฟฟ้ากัดกร่อนแบบพิตติ้งคือ 202 mV เราสามารถสรุปได้ว่าสารยับยั้ง #1 มีผลการยับยั้งที่ดีกว่า ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่เราสรุปจากผลลัพธ์ EIS