氫滲透行為的測試可以采用較為容易的恒電位方法進行,假如實驗過程中有必要在試樣的陰極側進行充氫,就必須利用 Devanathan-Stachurski(D-S)電解池這個特殊裝置。自 Devanathan 和 Stachurski 首次采用電化學方法來研究氫擴散,由于該方法能夠測定室溫附近材料的氫擴散系數及表面濃度等參數,同時該方法還具備簡單、靈活性和靈敏度等優點,因而得到了廣泛的普及和發展,現在已經變成常溫條件下探究金屬發生氫脆腐蝕的重要方法。Devanathan-Sta-churski 創造的測定氫擴散速率的裝置示意圖如圖6.1所示。裝置是由兩個不相通的電解池構成,實驗用試樣夾于這兩個電解池的中間作為工作電極。裝置中左端的電解池為充氫室又被稱為陰極池,相對應的試樣左面為極化面(氫進入面);右端是陽極池,在該端的試樣面是擴散面(氫氧化面)。實驗過程中向左端電解池陰極池中裝入所要研究的腐蝕介質使其與試樣發生電化學反應產生原子氫,陰極池發生如下反應:H++e→H,形成的H一部分結合成氫氣釋放出去;其余的進入到試樣的內部被金屬吸收。在陽極池中通過恒電位儀施加一定的正電位從而使從陰極池中擴散過來的H被電離發生如下反應:H-e→H+,進而產生陽極電流i.,且該電流可以被記錄。一段時間之后從陰極池擴散到陽極池中的H能夠都被電離,此時ia.表現為最大值(穩態電流)且被表示為ia。陽極電流ia與試樣擴散面產生的氫量相對應,因此可以用其來衡量滲氫的量。在氫滲透實驗過程中主要測量ia隨時間的變化,直到ia達到穩定狀態為止。


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