腐蚀电化学阻抗谱的数据解析与物理模型研究进展

郭玉杰1，李艳辉2，夏大海1，胡文彬1（1 天津大学材料科学与工程学院；2 西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室）

摘要：电化学阻抗谱(EIS)是研究金属材料及其涂覆体系腐蚀电化学行为与失效机理的最重要的方法之一。随着腐蚀电化学理论、数值计算以及相应拟合软件的发展，EIS 数据解析得到了很大发展。通过数据拟合与解析可得到表征钝化膜厚度、钝化膜电阻率分布、涂层电阻率分布等关键参数。当钝化膜破裂后，通过动力学模型推导Faraday 阻抗ZF的表达式，可以解析各个电极反应的速度常数、扩散层厚度等参数。本文以钝态金属及其有机涂覆体系为案例，综述了电化学等效电路模型(ECM)、点缺陷模型(PDM)、电化学动力学模型、幂律模型(PLM)、Young 模型在解析氧化膜性质、涂层性能和电极过程动力学参数中的应用，并讨论了每种方法的优缺点，最后指明了EIS数据解析与物理模型的发展趋势。

关键词：电化学阻抗谱，有机涂层，电化学等效电路，幂律模型，Young模型