電気化学測定/腐食機構の解析

電気化学測定

電気化学的特性値を計測することにより、腐食特性を評価いたします。

腐食はアノード(陽極)では酸化され(電子が奪われる)、カソード(陰極)では還元される(電子を受け取る)電気化学反応によって起こりますので、電気化学的試験を行って特性値を測定することにより、腐食特性や腐食挙動を評価することが出来ます。電気化学測定は腐食調査の有力な解析技術の一つです。

電気化学測定方法

電気化学測定システムのモデル図
電気化学測定システムのモデル図

電気化学実験は、セルの液体中のサンプルに電気化学反応を起こさせて、電気的レスポンスを測定します。
例えば、鉄や鋼、金属材料などの試料を水溶液に浸漬すると、溶存酸素やイオンにより酸化還元反応が試料表面で起こりますので電位が決まります。この電位を参照電極を基準にして測定することにより、自然電極電位(=腐食電位、=浸漬電位)が測定できます。
一般的な電気化学測定では、試験対象試料の作用電極(WE)、電流を流すための対極(CE)、基準となる参照電極(RE)からなる3電極を試験液に浸漬したセルで実験します。

直流分極測定法

ポテンショスタットにより電位を印加して電流を測定したり、ガルバノスタットにより電流を流して電位を測定して、電位-電流曲線を測定します。(アノード分極曲線測定、カソード分極曲線測定、定電流電解法、定電位電解法、カップル電流測定、クロノメトリー、ボルタンメトリー、ターフェルプロットによる腐食電流測定、など。)

交流インピーダンス法

腐食は電気化学反応ですから、コンデンサーと抵抗から成る電気回路の等価回路と考えることが出来ます。交流インピーダンス測定では、周波数応答アナライザー(FRA)により微小な交流信号を印加してその応答信号から電気回路としてのインピーダンスを測定します。電気化学測定システムのソフトにより、コールーコールプロット(ナイキスト線図)やボード線図などの解析を行い、腐食特性に関する定量的パラメーターを算出します。

電気化学測定の応用

基本的な水溶液の条件だけでなく、現場の実環境を模擬した状態や条件での電気化学調査が可能です。
腐食すきま再不働態化電位(ER,CREV)測定、孔食電位の測定、電気化学的再活性化率(EPR)の測定 、水素拡散定数測定、など多様な電気化学測定の依頼試験を実施しております。

電気化学測定グラフ 電気化学測定図

電気化学測定の応用

電気化学測定の依頼試験を実施しております。電気化学的特性値から材料の腐食特性、腐食挙動を評価いたします。

電気化学計測例

プログラム制御電気化学測定装置
プログラム制御電気化学測定装置
腐食すきま再不働態化電位の測定
腐食すきま再不働態化電位の測定
  • 電気化学的再活性化率(EPR)の測定→ステンレス鋼の粒界腐食感受性の検討
    0.5M硫酸+0.01Mチオシアン酸カリウム溶液中での分極曲線測定
  • 腐食すきま再不働態化電位(ER,CREV)測定、孔食電位の測定
  • ごみ焼却炉の材料のインピ-ダンス測定による腐食モニタリング
  • 定電位電解法による電縫鋼管の「みぞ状腐食感受性」測定
  • コンクリ-ト鉄筋の腐食電位測定
  • 配管用普通鋼のターフェルプロットによる腐食電流(icorr)測定
  • 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の電気化学的解析
  • 耐食材料の不動態と応力腐食割れ調査
  • 化成処理材の電気化学的特性調査
  • ステンレスの腐食問題の電気化学的検討
  • 水処理設備の腐食事故トラブル原因の電気化学的調査


   
   

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