کاربرد روش طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی به عنوان یک روش غیرمخرب در پایش و تحلیل خوردگی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشگاه سمنان، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی

10.30494/jndt.2020.208338.1027

چکیده

طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (Electrochemical impedance spectroscopy-EIS) روشی کارامد و پرکاربرد در تعیین خصوصیات گستره وسیعی از سیستم‌های الکتروشیمیایی است. در این روش، یک سیگنال جریان متناوب با دامنه کوچک به یک سلول الکتروشیمیایی (سلول خوردگی) اعمال شده و پاسخ سیستم به آن بررسی می شود. به دلیل کوچک بودن این دامنه ولتاژ تحریک، روش EIS یک تکنیک غیر مخرب محسوب می‌شود. در این مقاله، ابتدا به معرفی مختصر اصول EIS پرداخته شده و در ادامه، به ویژگی‌های دستگاهوری، علی الخصوص، پیکربندی های مختلف الکترود اشاره و در آخر، کاربردهای گسترده EIS در مطالعات خوردگی معرفی شده اند. این کاربردهای شامل خوردگی اتمسفری، خوردگی بتن، بررسی عملکرد پوشش‌ها و لایه‌های سطحی، اثر ممانعت کننده‌ها، خوردگی دمابالا، خوردگی در صنعت نفت و گاز، خوردگی میکروبی (Microbiologically Influenced Corrosion-MIC) و خوردگی تنشی (Stress Corrosion Cracking-SCC) هستند. در هر کاربرد، علاوه بر بررسی قابلیت های EIS، مدل‌های مدار معادل مرسوم نیز توضیح داده ‌شده‌اند. در این گزارش همچنین به محدودیت‌های اعمال روش EIS در حوزه‌های مختلف نیز اشاره شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) as an NDT method in Corrosion Monitoring and Analysis

نویسنده [English]

  • Hassan Abdollah-Pour
Faculty of Materials and Metallurgical Engineering, Semnan University
چکیده [English]

Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) is a powerful method for investigating various electrochemical systems. The technic involves application of a small amplitude alternative current (AC) perturbation to the electrochemical system and recording its response, and therefore it is considered a non-destructive monitoring technic. This article describes the scientific fundamentals for the EIS method, instrumentation of the method, especially different electrode configurations (2 or 3 electrode systems and comb-shaped or interdigitated electrodes), and also various fields where corrosion monitoring and analysis has been carried out by EIS. These include: atmospheric corrosion, concrete corrosion, analysis of performance of surface films and coatings, study of inhibitors, high temperature corrosion and oxidation, corrosion in gas and oil industries, microbiologically influenced corrosion (MIC) and stress corrosion cracking (SCC). The most recently published literature has been surveyed and typical equivalent circuit models, capabilities of the EIS technic and limitations of the technic are highlighted for each application. This article is a free translation and re-composition of two chapters about IES from references [1] and [2].

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)
  • Corrosion monitoring
  • Non-destructive evaluations