電化學噪聲
2016-05-31 10:38:46

電化學噪聲技術相對于傳統的腐蝕監測技術的優良特點:第一,它是一種原位無損的監測技術,在測量過程中無須對被測電極施加可能改變腐蝕電極腐蝕過程的外界擾動;第二,它無須預先建立被測 體系的電極過程模型;第三,它無須滿足阻納的三個基本條件;第四,檢測設備簡單,且可以實現遠距離監測。

總體概況

       電化學噪聲是指電化學動力系統演化過程中,其電學狀態參量(如電極電位、外測電流密度、電容等)的隨機非平衡波動現象。電化學噪聲可因腐蝕電極局部陰陽極反應活性的變化、電化學成核與生長、環境溫度的改變、腐蝕電極表面鈍化膜的破壞與修復、擴散層厚度的改變、表面膜層的剝離及電極表面起泡的產生等而產生。

詳細介紹

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      電化學噪聲技術相對于傳統的腐蝕監測技術的優良特點:第一,它是一種原位無損的監測技術,在測量過程中無須對被測電極施加可能改變腐蝕電極腐蝕過程的外界擾動;第二,它無須預先建立被測 體系的電極過程模型;第三,它無須滿足阻納的三個基本條件;第四,檢測設備簡單,且可以實現遠距離監測。
       電化學噪聲的分類:根據所檢測到的電化學信號是電流或電位信號的不同,可將電化學噪聲分為電流噪聲或電位噪聲;根據噪聲的來源不同,可將其分為熱噪聲、散粒效應噪聲和閃爍噪聲。熱噪聲是由自由電子的隨機熱運動引起的,是最常見的一類噪聲。熱噪聲的譜功率密度一般很小,在電化學噪聲的測量過程中,其影響可以忽略不計。散粒效應噪聲是Schottky與1918年研究此類噪聲時,用子彈射入靶子時所產生的噪聲命名的,又稱為散彈噪聲或顆粒噪聲。在電化學研究中,當電流流過被測體系時,如果被測體系的局部平衡仍沒有唄破壞,此時被測體系的散粒效應噪聲可以忽略不計。但在實際工作中,腐蝕電極的散粒效應噪聲是絕不能忽略不計的。閃爍噪聲又稱為1/fα噪聲,α一般為1、2、4,也有取6或者更大值的情況。1/fα噪聲與散粒噪聲一樣,與流過被測體系的電流有關,與腐蝕電極的局部陰陽極反應有關;所不同的是引起散粒噪聲的局部陰陽極反應所產生的能量消耗散掉了,且外測電位φ表現為零或穩定值,而對應于閃爍噪聲的外測φ則表現為具有各種瞬態過程的變量。
       電化學噪聲的分析包括:頻域分析、時域分析、分形分析、小波分析等分析。頻域分析是指將電流或電位隨時間變化的規律通過某種技術轉變為譜功率密度曲線,然后根據PSD曲線的水平部分的高度、曲線的轉折點的頻率或曲線沒入基底水平的頻率、曲線傾斜部分的斜率等PSD曲線的特征參數來表征噪聲的特性,探尋電極過程的規律。常見的時頻轉換技術有快速傅里葉變換和最大熵值法。

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