Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00117 006987 11257847 na godz. na dobę w sumie
Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w inżynierii korozyjnej - ebook/pdf
Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w inżynierii korozyjnej - ebook/pdf
Autor: Liczba stron: 136
Wydawca: Uniwersytet Śląski Język publikacji: polski
ISBN: 978-8-3801-2200-0 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> edukacja >> inne
Porównaj ceny (książka, ebook (-21%), audiobook).

Podręcznik omawia elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w badaniach lokalnych procesów korozyjnych zachodzących na niejednorodnych pod względem chemicznym i fizycznym materiałach. Prezentuje metodę pomiaru lokalnego napięcia kontaktowego sondą Kelvina, metodę pomiaru lokalnego prądu jonowego sondą drgającą, metodę lokalnej elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej oraz metodę elektrochemicznej mikroskopii skaningowej. Charakteryzuje zjawisko powstawania napięcia kontaktowego, różnicy potencjałów na granicy faz metal – roztwór elektrolitu, prądu jonowego nad elektrochemicznie aktywnymi obszarami elektrody, mechanizmy transportu jonów w roztworze elektrolitu, impedancję granicy faz oraz makro- i mikroelektrody. Przedstawia również praktyczne aspekty zastosowania elektrochemicznych metod skaningowych w badaniach lokalnych zjawisk korozyjnych.

Zebrane w niniejszym podręczniku informacje będą pomocne w pogłębianiu wiedzy o materiałach i ich właściwościach zarówno przez studentów i doktorantów kierunków technicznych, jak i osoby, które na co dzień zajmują się zagadnieniem korozji elektrochemicznej oraz metodami jej badania.

Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

978-83-8012-200-0 Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w in¿ynierii korozyjnej 1 NR 147 2 Julian Kubisztal Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w in¿ynierii korozyjnej Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego Katowice 2013 3 Redaktor serii: Nauka o Materiałach Lucjan Pająk Recenzenci Ewa Bełtowska-Lehman Mieczysław Scendo 4 Spis treœci Wykaz ważniejszych oznaczeń . 1. Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Pomiar lokalnego napięcia kontaktowego sondą Kelvina . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Parametry elektryczne charakteryzujące fazę naładowaną . . 2.2. Napięcie kontaktowe . . 2.3. Korelacja między napięciem kontaktowym a potencjałem elektroche- . 2.4. Wyznaczenie odległości próbka — sonda i napięcia kontaktowego na . 2.5. Badanie odporności korozyjnej powłok elektrolitycznych metodą Kelvina przykładzie układu Ni/Zn micznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Pomiar lokalnego prądu jonowego sondą drgającą . . . . . . . . . . . . . . tworach elektrolitów . 3.1. Podstawy teorii dysocjacji elektrolitycznej i transportu ładunku w roz- . . 3.2. Stan równowagi, stan stacjonarny i stan przejściowy . 3.3. Pomiar potencjału elektrycznego nad elektrochemicznie aktywnymi ob- . . 3.4. Kalibracja wskazań sondy drgającej . 3.5. Wyznaczenie gęstości prądu jonowego na przykładzie źródła punktowego 3.6. Badanie odporności korozyjnej powłok elektrolitycznych metodą sondy . szarami elektrody . drgającej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Lokalna elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna . . . 4.1. Analiza liniowych układów dynamicznych . . 4.2. Podstawy teoretyczne elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej 4.3. Wybrane elektryczne modele układów elektrochemicznych . . 4.4. Badanie odporności korozyjnej powłok elektrolitycznych metodą lokal- . nej elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Elektrochemiczna mikroskopia skaningowa . . . . . . . . . . 5.1. Elektrochemiczne właściwości makro- i mikroelektrod . . 5.2. Tryby pracy elektrochemicznego mikroskopu skaningowego stosowane . w badaniach korozyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9 11 11 18 28 30 33 37 37 48 51 57 59 61 65 65 68 76 85 91 91 101 5 w badaniach korozyjnych 5.3. Przykłady zastosowania elektrochemicznej mikroskopii skaningowej . 5.4. Trójwymiarowe obrazowanie topografii i aktywności powierzchni próbki 5.5. Sprzężenie elektrochemicznej mikroskopii skaningowej z innymi meto- . dami skaningowymi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Praktyczne aspekty zastosowania elektrochemicznych metod skaningo- . wych w inżynierii korozyjnej . 6.1. Elektrochemiczne metody skaningowe — układ pomiarowy . 6.2. Pomiar konduktywności roztworu elektrolitu . . . 6.3. Ustalenie i monitorowanie parametrów sygnału mierzonego metodami . 6.4. Ustalenie i monitorowanie parametrów sygnału mierzonego metodą LEIS 6.5. Ustalenie i monitorowanie parametrów sygnału mierzonego metodą . SKP i SVET . SECM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 110 112 115 115 117 119 120 121 7. Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 6 Wykaz wa¿niejszych oznaczeñ ai — aktywność jonu r — przyśpieszenie jonu [m s–2] a cOx i cRed — stężenie formy utlenionej tywnej [mol dm–3] i zredukowanej substancji elektroak- — odległość próbka — sonda [m] — amplituda drgań sondy [m] — współczynnik dyfuzji [m2 s–1] — potencjał [V] — potencjał standardowy [V] — potencjał mikroelektrody [V] — natężenie pola elektrycznego [V m–1] — siła jonowa [mol dm–3] — natężenie prądu dla mikroelektrody dyskowej [A] — natężenie prądu granicznego dla mikroelektrody dyskowej [A] — gęstość prądu elektrycznego [A m–2] — gęstość przepływu [mol m–2 s–1] d0 d1 D E E0 ET r E I IT IT,∞ r j r J kOx i kRed — stałe szybkości reakcji utleniania i redukcji [m s–1] L rG rT RG ui Ucpd Uapp Upp zi ZF α β η κ λ+ i λ– — molowe przewodności kationu i anionu [Ω–1 m2 mol–1] µ — znormalizowana odległość próbka — mikroelektroda — promień dielektrycznej osnowy mikroelektrody [m] — promień aktywnej powierzchni mikroelektrody [m] — parametr geometryczny mikroelektrody — ruchliwość jonu [m2 s–1 V–1] — napięcie kontaktowe [V] — napięcie z zewnętrznego źródła [V] — napięcie międzyszczytowe [V] — liczba ładunkowa jonu i — impedancja faradajowska [Ω m2] — praca wyjścia [eV] — współczynnik przejścia — nadpotencjał [V] — przewodność właściwa [Ω–1 m–1] — potencjał chemiczny, cząstkowa molowa entalpia swobodna [J mol–1] 7 — szybkość zmiany potencjału [V s–1] — potencjał elektrochemiczny [J mol–1] ~µ ν+ i ν– — liczby stechiometryczne kationu i anionu υ υOx i υRed — szybkość reakcji utleniania i redukcji [m s–1] ρ τ ϕ Φ χ ψ UME SKP — oporność właściwa [Ω m] — stała czasowa [s] — potencjał Galvaniego [V] — współczynnik dyspersji częstotliwościowej — potencjał powierzchniowy [V] — potencjał Volty [V] — ultramikroelektroda — metoda pomiaru lokalnego napięcia kontaktowego sondą Kelvina KPFM — mikroskopia sił za pomocą sondy Kelvina (ang. Kelvin Probe (ang. Scanning Kelvin Probe) Force Microscopy) trochemical Microscopy) SVET — metoda pomiaru lokalnego prądu jonowego sondą drgającą (ang. Scanning Vibrating Electrode Technique) — elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna (ang. Electroche- mical Impedance Spectroscopy) — lokalna elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna (ang. Lo- calized Electrochemical Impedance Spectroscopy) SECM — elektrochemiczna mikroskopia skaningowa (ang. Scanning Elec- EIS LEIS 8 1. Wstêp Współczesna inżynieria korozyjna to nauka o silnym interdyscyplinarnym charakterze, której głównym zadaniem jest maksymalne spowolnienie procesu stopniowego niszczenia materiałów w wyniku ich elektrochemicznego lub che- micznego oddziaływania z otaczającym środowiskiem. W celu analizy reakcji zachodzących na granicy faz materiał — środowisko korozyjne stosowane są od dawna techniki stało- i zmiennoprądowe, jednak metody te nie dostarczają pełnej informacji na temat badanych układów elektrochemicznych. Pełna anali- za zjawisk korozyjnych wymaga zastosowania pomocniczych technik, które po- zwalają gromadzić dane w czasie rzeczywistym i jednocześnie wyróżniają się wysoką zdolnością rozdzielczą, czyli umożliwiają charakterystykę powierzchni materiału w mikroskali. się mikroelektrody, które mogą W ostatnim dwudziestoleciu w obszarze badań elektrochemicznych poja- wiły się nowe metody skaningowe, dzięki którym można przeprowadzić nie- niszczące i niekontaktowe lokalne pomiary in situ. W metodach skaningo- wych jako sondy stosuje rejestrować parametry charakteryzujące jakościowo i ilościowo lokalną aktywność elek- trochemiczną powierzchni materiału w określonym roztworze elektrolitu. Do elektrochemicznych metod skaningowych zalicza się: metodę pomiaru lo- kalnego napięcia kontaktowego sondą Kelvina (SKP — ang. Scanning Kelvin Probe), metodę pomiaru lokalnego prądu jonowego sondą drgającą (SVET — ang. Scanning Vibrating Electrode Technique), metodę lokalnej (LEIS — ang. Localized elektrochemicznej Impedance Spectroscopy) oraz metodę elektrochemicznej Electrochemical (SECM — ang. Scanning Electrochemical Mi- mikroskopii skaningowej croscopy). spektroskopii impedancyjnej W kolejnych rozdziałach niniejszego podręcznika, tj. 2—5, omówiono tech- niki SKP, SVET, LEIS i SECM, każdy z rozdziałów zawiera podstawowe defi- nicje oraz opis zjawisk fizycznych niezbędnych do zrozumienia i praktycznego wykorzystania omawianej metody. Przedstawiono również charakterystykę lo- kalnych zjawisk korozyjnych na wybranych powłokach elektrolitycznych. Roz- dział 6 poświęcono metodyce badań, szczegółowo omówiono w nim układ pomiarowy oraz parametry pracy poszczególnych urządzeń. Zgromadzone in- formacje będą pomocne w pogłębianiu wiedzy o materiałach i ich właściwo- 9 ściach zarówno przez studentów i doktorantów kierunków technicznych, jak i osoby, które na co dzień zajmują się zagadnieniem korozji elektrochemicznej oraz metodami jej badania. Składam serdeczne podziękowania Panom prof. dr. hab. Antoniemu Budniokowi i dr. Marianowi Kubisztalowi, którzy swą pomocą, krytycznymi uwagami oraz cennymi dyskusjami przyczynili się do powstania niniejszego podręcznika. 10 Redaktor: Barbara Todos-Burny Aranżacja graficzna okładki: Małgorzata Pleśniar Redaktor techniczny: Barbara Arenhövel Łamanie: Edward Wilk Copyright © 2013 by Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego Wszelkie prawa zastrzeżone ISSN 1644-0552 ISBN 978-83-226-2125-3 (wersja drukowana) ISBN 978-83-8012-200-0 (wersja elektroniczna) Wydawca Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego ul. Bankowa 12B, 40-007 Katowice www.wydawnictwo.us.edu.pl e-mail: wydawus@us.edu.pl Wydanie I. Ark. druk. 8,5. Ark. wyd. 10,0. Papier offset. kl. III, 90 g Cena 34 zł (+ VAT) Druk i oprawa: PPHU TOTEM s.c. M. Rejnowski, J. Zamiara ul. Jacewska 89, 88-100 Inowrocław 978-83-8012-200-0
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w inżynierii korozyjnej
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: