9、金属腐蚀测量方法全解析

金属腐蚀测量方法全解析

1. 引言

金属和合金的腐蚀是一个严重的环境和经济问题，这使得腐蚀研究成为一个既具有基础理论价值又有实际应用意义的活跃领域。为了检测、监测和理解腐蚀及腐蚀防护过程，人们开发了多种方法。从基本的化学方法（如失重法）到电化学和先进的表面分析技术，腐蚀监测技术的发展永无止境。

腐蚀抑制剂是一种广泛使用的腐蚀控制策略，向腐蚀溶液中添加少量的腐蚀抑制剂可以显著延长金属的使用寿命。腐蚀抑制过程通常使用多种化学和电化学技术进行监测。失重法是确定金属在未抑制和抑制腐蚀溶液中腐蚀速率的主要且最古老的方法。然而，要深入分析腐蚀和腐蚀抑制过程，还需要使用破坏性和非破坏性的电化学方法，如动电位极化曲线和电化学阻抗谱。

评估腐蚀和抑制金属表面的化学状态对于更好地理解腐蚀机制和任何腐蚀防护方法的有效性至关重要。为此，在腐蚀抑制研究中使用了多种表面分析技术，如电子扫描显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）等。此外，基于密度泛函理论（DFT）或分子动力学（MD）模拟的计算方法也被用于研究腐蚀抑制剂的吸附行为及其与金属表面的相互作用。

2. 腐蚀测量方法

2.1 非电化学腐蚀监测方法

2.1.1 失重法

失重法（WL），通常也称为重量法或挂片试验，是一种基本的化学腐蚀测量技术。它可以直接测量材料的损失，从而预测其随时间的降解情况。在金属投入使用之前，进行初步实验以预估其在腐蚀环境中不同暴露时间或温度下的潜在质量损失是很重要的。而且，在使用过程中，失重测试经常用于对腐蚀抑制剂对金属降解行为的影响进行初步评估。

失重实验可以在实验室