シミュレーション腐食試験における三電極システムの役割は、測定回路自体の干渉なしに、特定の材料の電気化学的挙動を分離することです。作用電極（サンプル）、参照電極、補助電極を利用することで、システムは電圧測定と電流の流れを分離します。これにより、収集されたデータ、特に分極電流と電位が、コーティングされた試験片の腐食特性のみを反映することが保証されます。
電流を流す経路と電位を検出する経路を分離することにより、三電極システムは分極干渉を排除します。これにより、コーティング保護効率と電荷移動抵抗を正確に決定するために必要な高精度な環境が提供されます。
構成の解剖
作用電極（WE）
作用電極は、試験を受けている特定のコーティングされた試験片または材料サンプル（例：8620鋼またはAISI 420）です。これは腐食反応が発生する界面であり、分析の唯一の焦点です。
参照電極（RE）
このコンポーネントは、多くの場合、飽和カロメル電極（SCE）または銀/塩化銀電極であり、安定した不変の電位基準を設定します。その目的は、電圧測定の基準点を提供することのみであり、有意な電流は流しません。
補助（対極）電極（CE）
対極とも呼ばれるこの電極は、通常、グラファイト、白金線、または白金チタンメッシュなどの不活性で導電性の材料で作られています。その役割は、閉回路を完成させ、作用電極での反応に関与することなく、電解質を通して電流の流れを促進することです。
システムが精度を保証する方法
電位と電流の分離
このシステムの主な技術的利点は、電位制御と電流測定の分離です。機器は作用電極と補助電極の間で電流を流すように強制し、電位は作用電極と参照電極の間で測定されます。
分極干渉の排除
単純なシステムでは、電圧を測定する電極も電流を流すため、分極誤差が生じます。三電極構成により、分極干渉は補助電極でのみ発生し、分析中は無視されます。
信号純度の確保
この構成により、測定された電気化学信号が試験コーティングと電解質間の界面のみに由来することが保証されます。この分離は、真の腐食速度論データを取得するために重要です。
高度な試験機能
重要パラメータの決定
このセットアップにより、高精度の電気化学ワークステーションが重要な指標を計算できるようになります。研究者は、腐食電位、破壊電位、および分極抵抗を正確に決定できます。
リアルタイムのインサイチュモニタリング
システムは安定しているため、高温・高圧条件下でもコーティングの耐食状態をリアルタイムで監視できます。これにより、システムの減圧やサンプルの取り出しなしに、連続的な速度論データを収集できます。
避けるべき一般的な落とし穴
対極の不安定性
補助電極は不活性であることを意図していますが、導電性や化学的安定性の低い材料を使用すると、回路が乱れる可能性があります。均一な電流の流れを確保するために、高純度のグラファイトまたは白金を使用することが不可欠です。
参照電位のドリフト
システム全体の精度は、参照電極の安定性にかかっています。参照電極（例：Ag/AgCl）が劣化またはドリフトすると、電位基準がシフトし、腐食挙動の評価が無効になります。
目標に合わせた適切な選択
腐食試験の価値を最大化するために、実験セットアップを特定の分析ニーズに合わせてください。
- コーティング寿命の決定が主な焦点の場合：保護効率を定量化するために、分極抵抗と電荷移動抵抗の正確な測定を優先してください。
- プロセス監視が主な焦点の場合：システムのインサイチュモニタリング能力を活用して、運転圧力と温度下での腐食速度論を継続的に追跡してください。
三電極システムは単なる試験装置ではありません。それは、腐食データが物理的に代表的で化学的に正確であることを保証するための基本的な標準です。
概要表：
| コンポーネント | 材料例 | 主な機能 |
|---|---|---|
| 作用電極（WE） | コーティングされた鋼（8620/AISI 420） | 腐食反応が発生する界面（試験サンプル）。 |
| 参照電極（RE） | 飽和カロメル（SCE）/ Ag/AgCl | 電圧検出のための安定した電位基準を提供します。 |
| 補助電極（CE） | グラファイト/白金/Pt-Tiメッシュ | 電流の流れを促進するために回路を完成させます。 |
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参考文献
- Cheng‐fu Chen. Polystyrene Coating on APTES-Primed Hydroxylated AA2024-T3: Characterization and Failure Mechanism of Corrosion. DOI: 10.3390/solids4030016
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Solution ナレッジベース .
