氢渗透行为的测试可以采用较为容易的恒电位方法进行,假如实验过程中有必要在试样的阴极侧进行充氢,就必须利用 Devanathan-Stachurski(D-S)电解池这个特殊装置。自 Devanathan 和 Stachurski 首次采用电化学方法来研究氢扩散,由于该方法能够测定室温附近材料的氢扩散系数及表面浓度等参数,同时该方法还具备简单、灵活性和灵敏度等优点,因而得到了广泛的普及和发展,现在已经变成常温条件下探究金属发生氢脆腐蚀的重要方法。Devanathan-Sta-churski 创造的测定氢扩散速率的装置示意图如图6.1所示。装置是由两个不相通的电解池构成,实验用试样夹于这两个电解池的中间作为工作电极。装置中左端的电解池为充氢室又被称为阴极池,相对应的试样左面为极化面(氢进入面);右端是阳极池,在该端的试样面是扩散面(氢氧化面)。实验过程中向左端电解池阴极池中装入所要研究的腐蚀介质使其与试样发生电化学反应产生原子氢,阴极池发生如下反应:H++e→H,形成的H一部分结合成氢气释放出去;其余的进入到试样的内部被金属吸收。在阳极池中通过恒电位仪施加一定的正电位从而使从阴极池中扩散过来的H被电离发生如下反应:H-e→H+,进而产生阳极电流i.,且该电流可以被记录。一段时间之后从阴极池扩散到阳极池中的H能够都被电离,此时ia.表现为最大值(稳态电流)且被表示为ia。阳极电流ia与试样扩散面产生的氢量相对应,因此可以用其来衡量渗氢的量。在氢渗透实验过程中主要测量ia随时间的变化,直到ia达到稳定状态为止。


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