腐蝕給國民經(jīng)濟帶來的巨大經(jīng)濟損失已經(jīng)引起人們的重視，腐蝕防護成為現(xiàn)代科學技術研究的重要領域之一。金屬腐蝕速率和機理是研究腐蝕防護的主要內(nèi)容，腐蝕監(jiān)檢測技術又是研究金屬腐蝕速率和機理的重要手段。所以腐蝕檢測技術的重要性突出地顯現(xiàn)出來。

1 較成熟的腐蝕檢測方法

1 電阻法

電阻法測定金屬腐蝕速度，是根據(jù)金屬試樣由于腐蝕作用使橫截面積減小，從而導致電阻增大的原理。利用該原理已經(jīng)研制出較多的電阻探針用于監(jiān)測設備的腐蝕情況，是研究設備腐蝕的一種有效工具。

圖1 電阻法測量

2 線性極化法

線性極化法對腐蝕情況變化響應快，能獲得瞬間腐蝕速率，比較靈敏，可以及時地反映設備操作條件的變化，是一種非常適用于監(jiān)測的方法。

圖2 線性極化曲線

3 電位法

作為一種腐蝕監(jiān)測技術，電位監(jiān)測有其明顯優(yōu)點：可以在不改變金屬表面狀態(tài)、不擾亂生產(chǎn)體系的條件下從生產(chǎn)裝置本身得到快速響應，但它也能用來測量插入生產(chǎn)裝置的試樣。

圖3 電位法檢測

4 超聲波測厚法

超聲波測厚法是利用壓電換能器產(chǎn)生的高頻聲波穿過材料，測量回聲返回探頭的時間或記錄產(chǎn)生共鳴時聲波的振幅作為訊號，來檢測缺陷或測量壁厚。一般采用示波器或曲線記錄儀顯示接受到的訊號，比較先進的儀器則可以直接顯示缺陷，或給出厚度的數(shù)值。

圖4 超聲波側厚

2 迅速成長的腐蝕監(jiān)測方法

1 電化學阻抗譜

電化學阻抗譜（EIS）優(yōu)于其它暫態(tài)技術的一個特點是，只需對處于穩(wěn)態(tài)的體系施加一個無限小的正弦波擾動，這對于研究電極上的薄膜，如修飾電極和電化學沉積膜的現(xiàn)場研究十分重要，因為這種測量不會導致膜結構發(fā)生大的變化。

a）最簡單的電化學界面（b）具有持續(xù)擴散和一個時間常數(shù)（c）具有兩個時間常數(shù)（d）孔蝕過程的阻抗

圖5 解釋腐蝕系統(tǒng)EIS結果而提出的等效電路模型

2 電化學噪聲技術

電化學噪聲（Electrochemical noise，簡稱EN）是指電化學動力系統(tǒng)中， 其電化學狀態(tài)參量（如：電極電位、外測電流密度等）的隨機非平衡波動現(xiàn)象。這種噪聲產(chǎn)生于電化學系統(tǒng)的本身，而不是來源于控制儀器的噪音或是其它的外來干擾。

圖6 某企業(yè)電化學檢測界面及圖像

3 薄層活化技術

當難以接觸到被測表面或被測表面被重疊結構遮蓋時，帶電粒子活化或中子活化等核反應方法就成為監(jiān)測磨損腐蝕的強有力的工具。薄層活化方法（TLA）是一種先進的磨損測量技術，在現(xiàn)代工業(yè)中的應用越來越廣。同常規(guī)的磨損測量方法相比，薄層活化法是非接觸式無損遠程監(jiān)測磨損、腐蝕和沖蝕等材料表面的剝蝕，不需拆卸零件，可在線進行磨損測量；可以同時測量一個機器中幾個零部件表面的磨損量；該方法靈敏度高，用濃度測量法可達10-6g，薄層示差法可達±015ìm；活化面積小，活化深度一般不超過200ìm，放射性活度很低，在使用時低于國家規(guī)定的安全值；此外該方法比常規(guī)方法所耗的費用更低，試驗時間明顯縮短，費效比更合理。

4 場圖像技術

場圖像技術（FSM）也有譯成“電指紋法”。通過在給定范圍進行相應次數(shù)的電位測量，可對局部現(xiàn)象進行監(jiān)測和定位。FSM的獨特之處在于將所有測量的電位同監(jiān)測的初始值相比較，這些初始值代表了部件最初的幾何形狀，可以將它看成部件的“指紋”，電指紋法名稱即得名于此。

圖7 FSM電場示意圖

5 恒電量技術

據(jù)前人研究工作，恒電量技術作為一種研究和評價鋼筋腐蝕的方法，在某些方面比傳統(tǒng)的方法具有優(yōu)勢，它有著快速、擾動小、無損檢測和結果定量等優(yōu)點，而且通過拉普拉斯或富立葉變換等時-頻變換技術從恒電量激勵下衰減信號的暫態(tài)響應曲線得到電極系統(tǒng)的阻抗頻譜，可以實現(xiàn)實時在線測量，因此是一種極具應用潛力的腐蝕監(jiān)測方法。

圖8 恒電量腐蝕檢測工作原理圖

3 基礎研究中的腐蝕檢測技術

1 光電化學方法技術

光電化學方法是一種原位研究方法，對于表征鈍化膜的光學和電子性質、分析金屬相合金表面層的組成和結構以及研究金屬腐蝕過程均有很好的效果。作為一種在微米及納米尺度范圍內(nèi)研究光電活性材料及光誘導局部光電化學的新技術，激光掃描光電化學顯微技術的研究不僅豐富了人們從較微觀的角度對金屬氧化膜電極、半導體電極表面修飾及腐蝕過程等的認識，而且也促進了光電化學理論的發(fā)展與完善，預期今后該技術將在金屬鈍化膜的孔蝕及其破壞過程研究中有廣闊的應用前景。

2 拉曼光譜

激光拉曼光譜在過去的近二十年中越來越廣泛地在金屬腐蝕研究領域被運用，主要包括用電化學調(diào)制的原位表面增強拉曼散射（SERS）對一些重要的緩蝕劑體系的研究和用電化學調(diào)制的SERS、普通拉曼光譜以及其它的原位或準原位拉曼光譜應用形式對一些氧化或鈍化膜進行表征和研究。

圖9 拉曼光譜原理圖

4 結論與展望

腐蝕監(jiān)測發(fā)展的方向是各種腐蝕監(jiān)測技術優(yōu)勢互補，共同推進腐蝕防護研究快速發(fā)展。腐蝕監(jiān)測技術和計算機技術的結合是目前研究腐蝕監(jiān)測儀器的主要方向，腐蝕監(jiān)測儀器的智能化是腐蝕防護發(fā)展的主流趨勢。