很多從事材料腐蝕研究的朋友對腐蝕電化學噪聲測試技術都不陌生,并且很多人畏之如虎,將其視為很高深的技術,看到此類文章就頭疼,其原因可能在于:電化學噪聲譜的解析涉及到較多的高等數學知識(比如傅里葉轉換、小波分析等);電化學噪聲技術是一種新興的、正在發展中的技術,很多相關理論還不清晰,還處于爭論之中,但筆者認為,造成大家對腐蝕電化學噪聲技術敬畏的另一原因是對電化學噪聲的本質、噪聲的時-頻轉換分析的意義不明造成的。下面,筆者這對這幾方面展開討論。
眾所周知,腐蝕是材料在服役過程中材料界面與環境介質相互作用而造成的材料性能的惡化或幾何尺寸的變化,其實質是材料對服役環境介質刺激所作出的響應。人們研究材料的腐蝕行為就是研究不同材料對不同環境介質作出的響應規律。其中電化學噪聲就是材料對腐蝕介質刺激所作出的響應信號之一,是金屬材料在電化學腐蝕過程中電位、電流的隨機非平衡波動。電化學噪聲技術作為一門新興的監監測手段在腐蝕與防護科學領域得到了長足的發展。關于腐蝕電化學噪聲的測試極其簡單,僅需一零阻電流計即可進行,但對其譜圖的解析卻很存在著很大的困難和爭議,張鑒清和曹楚南先生曾在《中國腐蝕與防護學報》(2001年)上連續發表了關于電化學噪聲分析的綜述性的文章,對當前電化學噪聲技術的發展和遇到的挑戰做了很全面的報道。關于電化學噪聲圖譜的解析主要有兩類:時域解析和頻域解析。
實際上,所有的關于腐蝕電化學噪聲頻域上的分析均基于傅立葉變換,只不過針對傅立葉變換對于低頻和高頻信號分辨率方面不能兼顧進行了多方面的完善。
電化學腐蝕從微觀上來說是以單個原子的得失電子來進行的,從宏觀上來講,局部腐蝕如點蝕,具有孕育、亞穩態、死亡周期性生長的特征,微觀意義上的電化學腐蝕(均勻)進行的速度較快,也就是進行的頻率較高;而點蝕周期性進展較慢,頻率較低。這種宏、微觀的腐蝕電化學過程交織在一起構成了材料不同類型的腐蝕。為了更準確的監測不同類型的腐蝕,很多學者在快速傅里葉轉換的基礎上,將小波分析等轉換方法引入電化學噪聲分析,是的腐蝕電化學噪聲分析理論日趨完善。
總之,腐蝕電化學噪聲技術是一種新興的、有待發展完善的技術。通過對電化學時域和頻域的分析,可以得到關于材料腐蝕性能的非常豐富的信息。盡管電化學噪聲分析,尤其是時-頻轉換,涉及到令人眼暈的傅里葉轉換方程、小波分析等,但對這些方程、積分的求解早已解決,并且已有專門的軟件(如Matlab)。因此,大家在閱讀相關文章時,不必在這些數學公式上耗費時間,只需關注作者使用的是何中時-頻轉換技術?相比快速傅里葉轉換有何中改進或優勢?經這種技術轉換后,可以獲得哪些關于材料腐蝕的可靠新信息?
責任編輯:劉傳
《中國腐蝕與防護網電子月刊》征訂啟事
投稿聯系:郭靜 電話:010-82387968-802
QQ: 815397784 郵箱:guojing733@163.com
中國腐蝕與防護網官方QQ群:140808414

官方微信
《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯系:編輯部
- 電話:010-62313558-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護網官方QQ群:140808414