ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Auswertung lokaler Korrosionsphänomene mit der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) und der elektrochemischen Rauschanalyse (ENA)Die Anwendung der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) und der elektrochemischen Rauschanalyse (ENA) für die zerstörungsfreie Bewertung von Korrosionsprozessen wird an drei Modellsystemen vorgestellt. EIS kann zur Feststellung und Überwachung örtlicher Korrosion an Al-Legierungen sowie zur Bestimmung von Lochwachstumsgesetzen, die zur Lebensdauervorhersage dienen, eingesetzt werden. Werte des elektrochemischen Potential- und Stromrauschens können im Zeit- und im Frequenzbereich analysiert werden. Ein Vergleich in 0,5 N NaCl ausgesetztem Pt und eines Al 2009/SiC Metallmatrixverbundwerkstoffes (MMC) hat gezeigt, daß die alleinige Verwendung der Potentialrauschwerte zu falschen Schlußfolgerungen hinsichtlich der Korrosionskinetik und der Korrosionsmechanismen führen kann. Die Werte des elektrochemischen Rauschens wurden mit Hilfe der Kraftspektraldichte-Verläufe (PSD) ausgewertet, um mechanistische Informationen zu erhalten.Das System Fe/NaCl wurde eingesetzt, um die Beziehung zwischen dem aus den EIS-Werten erhaltenen Polarisationswiderstand Rp und dem aus der statistischen Analyse der Potential- und Stromrauschwerte bestimmten Rauschwiderstand Rn zu ermitteln. Potential- und Stromrauschen können gleichzeitig aufgenommen werden, was die Erstellung von Rauschspektren ermöglicht, aus denen der spektrale Rauschwiderstand Rsn0 bestimmt werden kann als die Grenze bei der Frequenz Null. Für Eisen, das in NaCl-Lösungen unterschiedlicher Korrosivität ausgelagert wurde, ist eine gute Übereinstimmung zwischen RP, Rn und Rsn0 zu beobachten.Für polymerbeschichteten Stahl, der 5 Monate in 0,5 N NaCl ausgelagert war, erlaubt die Analyse der EIS-Werte, Schlußfolgerungen hinsichtlich der Enthaftung der Beschichtung und der mit der Zeit abnehmenden Widerstandsfähigkeit der Beschichtung zu ziehen. Die für eine Alkyd-Beschichtung auf kaltgewalztem Stahl aus den elektrochemischen Rauschdaten ermittelten Werte für Rn und Rsn0 stimmen miteinander überein und zeigen die gleiche Zeitabhängigkeit wie RP und der Porenwiderstand Rpo, die aus den EIS-Werten bestimmt wurden; sie sind aber deutlich niedriger als Rn and Rsn0. Die Beziehung der abgeleiteten Rauschparameter wie Rn und Rsn0 zu den Beschichtungseigenschaften und zu der verbleibenden Lebensdauer einer Polymerbeschichtung sind zur Zeit noch nicht geklärt.
Notes:
The use of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and electrochemical noise analysis (ENA) for non-destructive evaluation of corrosion processes is illustrated for three model systems. EIS can be used to detect and monitor localized corrosion of Al alloys and determine pit growth laws which can be used for lifetime prediction purposes. Electrochemical potential and current noise data can be analyzed in the time and the frequency domain. A comparison of noise data obtained for Pt and an Al 2009/SiC metal matrix composite (MMC) exposed to 0.5 N NaCl has shown that the use of potential noise data alone can lead to erroneous conclusions concerning corrosion kinetics and mechanisms. The electrochemical noise data have been evaluated using power spectral density (PSD) plots in an attempt to obtain mechanistic information. The system Fe/NaCl has been used to determine the relationship between the polarization resistance Rp obtained from EIS data and the noise resistance Rn determined by statistical analysis of potential and current noise data. Potential and current noise can be recorded simultaneously allowing construction of noise spectra from which the spectral noise resistance Rsn0 can be obtained as the limit for zero frequency. Good agreement between RP, Rn and Rsn0 has been observed for iron exposed to NaCl solutions of different corrosivity. For polymer coated steel exposed to 0.5 N NaCl for five months analysis of EIS data allows to draw conclusions concerning the degree of disbonding of the coating and the decrease of the coating resistivity with exposure time. Rn and Rsn0 obtained from electrochemical noise data for an alkyd coating on cold rolled steel agree with each other and show the same time dependence as Rp and the pore resistance Rpo determined from EIS data, but are significantly lower than Rp and Rpo. The relationships of derived noise parameters such as Rn and Rsn0 to coating properties and to the remaining lifetime of a polymer coating are not clear at present.
Additional Material:
23 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19950460103
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