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GB／T 40299-2021 金属和合金的腐蚀 腐蚀试验电化学测量方法适用惯例.pdf简介：

GB/T 40299-2021《金属和合金的腐蚀 腐蚀试验电化学测量方法》是中国国家标准，其主要适用于金属和合金材料的腐蚀性能评价。该标准规定了电化学方法在腐蚀试验中的应用，包括但不限于电位法、电流法、电导法、电阻法等，用于测量金属在腐蚀环境中的腐蚀速率、腐蚀形态、腐蚀电位等参数。

电化学测量方法是评价材料腐蚀性能的重要手段，因为它可以直接反映金属在电解质中的腐蚀过程，包括阳极反应（金属氧化）和阴极反应（氢气析出或还原金属氧化物）。通过这些测量，可以了解金属的耐腐蚀性能，为材料选择、设计和防腐措施提供科学依据。

该标准可能包括的具体内容有：测试设备和环境条件的要求、试验方法步骤、数据处理和结果分析、报告编写格式等。遵循该标准，可以确保腐蚀试验的准确性和一致性，对于金属材料的使用寿命和安全使用具有重要意义。

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ISO17474:2012IDT

国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会

黑龙江省2019版建设工程计价依据--建筑与装饰等建设工程消耗量定额序列章节说明B/T40299—2021/ISO17474:2012

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件使用翻译法等同采用ISO17474：2012《金属和合金的腐蚀腐蚀试验电化学测量方法适用 惯例》。 与本文件中规范性引用文件的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下： GB/T10123一2001金属和合金的腐蚀基本术语和定义（ISO8044：1999，IDT） 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。 本文件起草单位：安科工程技术研究院（北京)有限公司、冶金工业信息标准研究院、中国石油工程 建设有限公司北京设计分公司、安工腐蚀检测实验室科技（无锡）有限公司。 本文件主要起草人：薛俊鹏、侯捷、张红、于勇、樊学华、陈迎锋、子健、杨志文、范静、主修云 孙梦寒。

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件使用翻译法等同采用ISO17474：2012《金属和合金的腐蚀腐蚀试验电化学测量方法适用 惯例》。 与本文件中规范性引用文件的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下： GB/T10123一2001金属和合金的腐蚀基本术语和定义（ISO8044：1999，IDT） 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。 本文件起草单位：安科工程技术研究院（北京）有限公司、冶金工业信息标准研究院、中国石油工程 建设有限公司北京设计分公司、安工腐蚀检测实验室科技（无锡）有限公司。 本文件主要起草人：薛俊鹏、侯捷、张红、于勇、樊学华、陈迎锋、田子健、杨志文、范静、主修云 孙梦寒

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金属和合金的腐蚀腐蚀试验电化学

警告：本文件并不旨在解决与其使用有关的所有安全问题（如果有的话）。本文件的使用者有责 定适当的安全和健康实践，并在使用前确定监管限制的适用性

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 ISO8044 金属和合金的腐蚀基本术语和定义（Corrosionofmetalsandalloys一Basicterms anddefinitions)

本文件为电化学腐蚀数据的报告、显示和绘制方法提供指导，并提出了关于符号和惯例的建议。采 用本文件规定的方法可使腐蚀电化学数据以标准格式报告，便于比较不同实验室或不同时间点获得的 数据。可使用本文件给出的建议记录和报告从电化学测试中获得的腐蚀数据，这些测试包括恒电位极 化和动电位极化、极化电阻、电化学阻抗、电偶腐蚀和开路电位测量等

5.1在本文件中，电极电位的正方向表示所讨论的电极表面氧化条件的增强。正方向也表示贵金属方 向，因大多数贵金属（例如铂）的腐蚀电位比其他非钝化态金属更正。另一方面，负方向表示电极表面还 原条件增强，并且还表示活泼金属方向，因活泼金属（例如钾）的腐蚀电位比其他常用金属更负。 1953年国际理论化学和应用化学联合会一致通过将该约定作为表征电极电位的标准惯例。 5.2为测量电解质水溶液中工作电极的电位，实验装置由电位仪、参比电极、电解池、电解液组成，见 图1。如电位仪读数为负，则工作电极电位相对参比电极为负。反之，如电位仪读数为正，则工作电极 电位相对参比电极为正。 如测量仪器的极性存在疑问，可按下列方式进行简单的验证：将测量仪器连接到干电池，其中将连

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接参比电极的导线连接到电池负极端，将连接工作电极的导线连接到电池正极端。电位仪指针应向正 电位方向偏移。如用饱和KCI的银/氯化银电极（KCl（sat.）/AgCl/Ag：sat.SSCE）作为参比电极，测量 镁或锌在1mol/LNaCl溶液中的腐蚀电位，其腐蚀电位应为负值。 为保证电位测量的准确性，电位仪的输入阻抗应大于10Q。

图1测量工作电极电位实验装置示意图

和阴极值分别被指定为正和负。当绘制电位与电流客 关系图时，只能对阴极电流密度的绝对值进行绘制。在对数图中，如果阴极值和阳极值同时存 将阴极值与阳极值进行明确区分

本文件建议采用标准的数学绘图来表示腐蚀电化学数据。在这种作图方法中，正值应绘制在 y轴)的原点上方和横坐标（轴)的原点右侧形成的区域内。在对数图中，横坐标值从左到右递 坐标值从下到上递增

本文件推荐在绘制电流密度与电位数据图时，纵坐标表示电流密度，横坐标表示电位。在电流 电位图中，电流密度可绘制在线性或对数轴上。通常，对数图用于展示大范围的电流密度数据并 搭菲尔（Tafel)关系。线性图用于研究电流密度或电位范围很小的情况，或者用于评估电流密度从

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式中： 阳极塔菲尔斜率； 阴极塔菲尔斜率。

图2中的实线是腐蚀电位Ecor附近的电流密度i对电位E的关系曲线，这里将腐蚀电位Ecor处相 同曲线的斜率的倒数确定为极化电阻R

在显示电极电位的曲线图上，应标出所示电位值与标准氢电极（SHE)之间的转换关系。推荐使用 *E（V)vs.1MKCI(1MKC1/AgC1/Ag）”的格式表示所使用的参比电极。电极电位可以绘制在横坐标 上，且底部横坐标的刻度值可显示相对于所用参比电极的值，顶部横坐标的刻度值可显示相对于标准氢 电极（SHE)换算所得的值。如果未显示后者，则根据附录A，可以使用式（2）所示的转换关系进行 换算，

E vs.SHE=E vs.1 MKCl/AgCl/Ag+0.235 V 式中： Evs.SHE 相对于标准氢电极的电极电位，单位为伏特（V)； E (V) vs.1 M KCl/AgCl/Ag 相对于1MKCI中银/氯化银电极测量得到的电极电位，单位 为伏特(V)。

式中： Evs.SHE E (V) vs.

SHE 相对于标准氢电极的电极电位，单位为伏特（V)； )vs.1 M KCl/AgCl/Ag 相对于1MKCI中银/氯化银电极测量得到的电极电位，单位 为伏特（V）。 录A给出了各种常用参比由极的由极由位表

注：附录A给出了各种常用参比电极的电极电位表

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推荐的电位单位是伏特(（V)。如果电位的变化范围比较小，则可以使用毫伏(mV)或微伏(μ 密度的国际标准单位是安培每平方米（A/m"）或安培每平方厘米（A/cm"），也可以使用毫安每平 米（mA/cm）微安每平方厘米（uA/cm²）

图3阴极和阳极极化曲线示意图

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图4钝化金属的阴极和阳极极化曲线示意图

430型不锈钢在0.5MH,SO.中的典型阳极极

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8电化学阻抗数据的表示

通常用于表示电化学阻抗数据的两种图形是奈奎斯特（Nyquist)图和波特（Bode)图。一个简单 本系的等效电路如图7所示。 控服约宝阳抗7油定义为

体系的等效电路如图7所示。 按照约定，阻抗Z被定义为： 式中： ReZ 阻抗的实部或同相分量 ImZ 阻抗的虚部或异相分量； i 0

图7简单腐蚀电极体系的等效电路模型

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阻抗的大小或模值定义为|Z|=/(ReZ)²十（ImZ）"，对于图7所示的等效电路，阻抗的虚数部表 示为：

f——频率，单位为赫兹（Hz)，其中角频率の=2元f，单位为弧度每秒； C一电容，单位为法拉第（F)。 相位角A的定义为：

8.2奈奎斯特（Nyquist）图（复平面）

8.2.1将阻抗的实部分量绘制在横坐标上，将虚部分量的负值绘制在纵坐标上。阻抗的实部分量的正 直绘制在与横坐标平行的原点右侧，阻抗的虚部分量的负值绘制在平行于纵坐标的原点的上侧。 8.2.2图8显示了等效电路（图7）的奈奎斯特（Nyquist)图。数据的频率响应未在这种类型的图上明 确显示。选定数据点的频率也可以直接进行注释，见图8。阻抗的大小为数据点与原点之间的距离。 较高频率的数据点通常位于原点附近，而较低频率点远离原点。 8.2.3两个坐标轴的推荐单位是欧姆平方厘来（Q2·cm）。单位为2·cm²的阻抗值可以通过将测得 的阻抗值乘以试样暴露的面积来获得。对于电阻、电容或虚拟元件等效电路，假设面积为1cm。关于 图7的等效电路DB13(J)T 222-2017 人民防空工程建筑面积计算规范.pdf，图8所示的阻抗数据中，从原点到数据曲线与横坐标第一个（高频)交点的距离对应于 R，，从数据曲线与横坐标第一个（高频）交点到第二个（低频）交点之间的距离对应于R，。

8.3波特（Bode)图

图8面积假设为1cm²等效电路（图7）的奈奎斯特（Nyquist）图

8.3.1电化学阻抗数据可用波特（Bode)图表示，它由一组两种类型的曲线组成，其中一种类型曲线为： 黄坐标为频率以10为底的对数，纵坐标为阻抗大小或模值121以10为底的对数。原点的右侧为频率 值，原点的上方为阻抗模数值DB32∕T 2286-2012 湿法橡胶沥青路面施工技术规范，原点可以选择在阻抗模数和频率的适当的非零值处。 8.3.2在8.3.1中提到的另一种类型曲线为：将频率以10为底的对数绘制在横坐标上，在纵坐标上线 性绘制相位角或相移。相位角的负值增加沿纵坐标向下作图，电容相位角绘制在一90°。 3.3.3图9a)和图9b)给出了图7所示的等效电路模型的一组典型绘图格式。与频率无关的高频阻抗 值对应于R。与频率无关的低频阻抗值对应于R，十R。低频阻抗值与高频阻抗值之间的差异对应于 R，。这些电阻与图8所示的电阻相同

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图9假定面积为1cm²的图7简单电极模型的Bode图