电位监测用钨/氧化钨电极性能研究

来源 :第八届全国腐蚀大会暨第217场中国工程科技论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yp888yp
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  核电高温高压水中设备材料的腐蚀损伤本质上由电化学过程控制,基于高温高压水电化学测量的监检测和控制技术是关键设备腐蚀损伤实时在线监测的首选途径.核电运行经验表明电化学腐蚀电位(ECD)监测有助于准确地控制水化学、减小材料应力腐蚀开裂倾向,因此在国外核电厂已投入应用.ECD监测的关键是能够在苛刻的高温高压水环境中使用的参比电极.钨/氧化钨电极结构简单、制备方便、易于微型化、适于现场应用,常温下常被用作参比电极或pH电极使用.Kriksunov等[1]研究发现钨/氧化钨电极在高温高压水中对pH值响应良好,但目前没有关于该电极在高温高压水环境中长期服役稳定性研究的文献报道.而且该电极的响应机理复杂,尚无统一认识.本文采用热处理、直接浸泡两种不同的方法制备钨/钨氧化物电极,研究了其在室温及高温(300℃)下不同pH值的H3DO3/LiOH溶液中的电位响应及稳定性.利用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射谱(XDD)、XDS分析对电极进行表征,并结合电位-pH图、热力学计算对电极的响应机理进行了解释.研究发现在室温及300℃条件下,经过相同的稳定时间,两种电极对pH值均呈线性响应.在室温条件下两种钨/氧化钨电极表面氧化膜组成不同,二者电位存在差异,其中热处理方法制备的钨/氧化钨电极表面膜层致密,溶解速度小,更适用于长期监测.而在300℃下由于明显增大的溶解速度,热处理形成的WO3氧化膜溶解,两种电极在稳定后表面氧化膜的组成及电极电位趋于一致.故在300℃的D/Li溶液中,钨/氧化钨电极虽可用作高温pH电极使用,但不适用于长期监测.
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