نگاهی بر متداول ترین تست های خوردگی

پیش از انتخاب یک روش تست خوردگی، باید هدف از اجرای آن مشخص شود. به عبارت ساده تر، باید به طور دقیق بدانید که به دنبال چه چیزی هستید و بر مبنای آن روش آزمون را انتخاب کنید. برخی آزمون ها امکان محاسبه پارامترهایی مانند جریان و سرعت خوردگی را فراهم می کنند، در حالی که برخی دیگر امکان مطالعه خوردگی به صورت کیفی را فراهم می کنند. برخی آزمون ها نیز برای مطالعه مکانیزم ها و واکنش های خوردگی کاربرد دارند.

بیشتر آزمون های خوردگی متداول خوردگی یکنواخت را در محاسبات در نظر می گیرند. آزما یش هایی که برای مطالعه خوردگی های موضعی ابداع شده اند، عموما مقایسه ای و کیفی هستند، گرچه با انجام آزمون های الکتروشیمیایی و تحلیل های پیچیده تر نیز می توان این نوع خوردگی را مورد مطالعه قرار داد.

بررسی آزمون های غیر الکتروشیمیایی خوردگی

این آزمون ها قادر هستند تا سرعت خوردگی را بر مبنای میزان فلز از دست رفته در واحد زمان محاسبه کنند. متداول ترین آزمون های غیرالکتروشیمیایی برای تعیین نرخ خوردگی آزمون های کاهش/افزایش وزن و آنالیز شیمیایی محلول هستند.

آزمون غوطه وری کاهش / افزایش وزن

آزمون غوطه وری یکی از ساده ترین روش ها برای تعیین سرعت خوردگی یک فلز در محیط است. در این آزمایش نمونه های تهیه شده در محلول های خورنده قرار داده شده و در بازه های زمانی گوناگون، خارج شده و وزن می شوند. در نهایت با توجه به کاهش یا افزایش وزن ایجاد شده در هر بازه زمانی، نمودار کاهش یا افزایش وزن بر حسب زمان رسم شده و از روی شیب آن، سرعت خوردگی محاسبه می شود.اما یکی از مشکلات بزرگی که در این روش وجود دارد، خطای احتمالی بالای آن است!

آزمون غوطه وری و آنالیز شیمیایی محلول

زمانی که یک فلز در داخل یک محلول دچار خوردگی می شود، کاتیون های آن فلز وارد محلول می گردند که با گذشت زمان مقدار آن ها افزایش می یابد. با اندازه گیری غلظت کاتیون محلول بر حسب زمان غوطه وری می توان سرعت خوردگی نمونه را محاسبه کرد.

آزمون های الکتروشیمیایی

روش های الکتروشیمیایی بر مبنای الکترون آزاد شده در واکنش آندی خوردگی، سرعت خوردگی را مشخص می کنند. در این قسمت به معرفی این آزمون ها خواهیم پرداخت.

آزمون پتانسیومتری

از کاربردهای این آزمون می توان به بررسی وضعیت قطعات گالوانیزه اشاره کرد. هرگونه تغییر ناگهانی در پتانسیل، نشان دهنده شروع تخریب پوشش گالوانیزه است. این روش در تشخیص مکانیزم های خوردگی که در شیب تافل آندی و کاتدی تغییر ایجاد می کنند، بسیار مفید است. مثلا اگر در محیطی باکتری خاصی وجود داشته باشد که با تغییر شیب تافل کاتدی، فرآیند خوردگی را تشدید کند، با افزایش ناگهانی پتانسیل خوردگی ما متوجه حضور آن خواهیم شد.

آزمون پلاریزاسیون خطی (LSV)

پلاریزاسیون به معنای افزایش یا کاهش پتانسیل الکترود در اثر عبور جریان در آن است. اصول این آزمون به این صورت است که با تغییر پتانسیل سیستم، جریان اندازه گیری می شود. با استفاده از این مقادیر می توان شاخه آندی و کاتدی نمودار را رسم کرده و شیب هر کدام از شاخه ها را در ناحیه خطی رسم نمود. از تقاطع شیب های اندازه گیری شده می توان جریان خوردگی را محاسبه نمود.

آزمون ولتامتری چرخه ای (CV)

روش ولتامتری چرخه ای یکی از آزمون های پرکاربرد در مطالعه واکنش های الکتروشیمیایی خوردگی است. این روش با تمرکز بر واکنش هایی که بر سطح فلز اتفاق می افتند، بسیاری از مکانیزم های خوردگی را مشخص می کند.

در این روش با اعمال یک ولتاژ سیکلی کوچک با دامنه پایین، جریان سیستم اندازه گیری شده و نمودار ولتاژ بر حسب جریان رسم می شود. با اندازه گیری میزان جریان و پتانسیل در نقاط پیک آندی و کاتدی و تحلیل آن ها می توان به اطلاعات بسیار ارزشمندی در خصوص مکانیزم ها و نوع واکنش هایی که در هنگام خوردگی به وقوع می پیوندند، دست یافت.

آزمون امپدانس الکتروشیمیایی

آزمون امپدانس الکتروشیمیایی یکی از متداول ترین روش ها برای اندازه گیری جریان خوردگی در پیل های الکتروشیمیایی است. در این روش یک سیگنال تحریک متناوب که عموما از نوع پتانسیل است E=A sin (wt)، به نمونه داده می شود. نمونه با سیگنال ورودی تحریک شده و به آن پاسخ می دهد. بر مبنای تحلیل این پاسخ، اطلاعات بسیار مفیدی از رفتار خوردگی یک ماده می توان به دست آورد.

بر خلاف روش پلاریزاسیون، سیگنال پتانسیل اعمالی در این روش در حدی است که نمونه پلاریزه نمی شود، زیرا پلاریزه شدن باعث تغییر در مشخصات ماده می شود. پاسخ سیستم در مقابل سیگنال پتانسیل داده شده از نوع جریان متناوب است I=B cos (wt). در نهایت بر مبنای پاسخ گرفته شده و پتانسیل اعمال شده، میزان مقاومت یا امپدانس سیستم تعیین می گردد.

آزمون نویز الکتروشیمیایی

هر واکنش یا پدیده ای که در سطح یک فلز اتفاق می افتد، منجر به تولید یا مصرف الکترون می شود. همان طور که گفتیم، در آزمون های پلاریزاسیون و امپدانس یک سیگنال تحریک وجود دارد و در مقابل یک سیگنال پاسخ بر اساس آن اندازه گرفته می شود. اما در آزمون نویز الکتروشیمیایی هیچ سیگنال تحریکی وجود ندارد و مجموعه پاسخ های فلز در برابر واکنش های خوردگی که در حال وقوع هستند، ثبت می شود. نتایج این آزمون به صورت نمودار نویز بر حسب جریان و پتانسیل بر حسب زمان نمایش داده می شود.