[发明专利]基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法

权利要求书

1.一种基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法，其特征是，包括步骤：

S100构建接地极材料的电极化曲线数据库，本步骤进一步包括子步骤：

S110收集不同接地极材料，并将接地极材料制作成试验电极片；

S120根据实际土壤的pH值，采用酸溶液和碱溶液配制不同pH值的土壤模拟溶液；

S130以试验电极片作为工作电极，以土壤模拟溶液为电解质，采用三电极体系测试不同试验电极片在不同pH值的土壤模拟溶液中的电极化曲线数据，从而构建电极化曲线数据库；

S200对试验电极片的动态腐蚀过程进行仿真，本步骤进一步包括子步骤：

S210以电位为自变量，电流为因变量，将各电极化曲线数据中的电位值和电流值输入到插值函数，获得各电极化曲线数据的插值函数；

S220建立试验电极片在土壤中的腐蚀模型，设置试验电极片表面的边界为变形边界，以电极化曲线数据的插值函数作为试验电极片的腐蚀反应动力学数据来源，采用有限元法模拟各时刻下试验电极片表面各点坐标；

所述采用有限元法模拟各时刻下试验电极片表面各点坐标，具体为：

根据电极化曲线数据的插值函数获得电化学产生的局部电流数据；

根据局部电流数据和腐蚀模型，采用微观法拉第定律方程计算试验电极片的表面腐蚀反应速率v_n；

根据表面变形边界方程获得试验电极片表面单位时间内的变形量分布其中，x表示接地极表面坐标，n表示方向，t表示时间；

根据变形量分布获得各时刻下试验电极片表面各点坐标；

S230根据各时刻下试验电极片表面各点坐标的变化，获得试验电极片定性的动态腐蚀过程。

2.如权利要求1所述的一种基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法，其特征是：

进行电极化曲线数据测试前，对试验电极片依次作如下预处理：

(1)对试验电极片依次进行打磨表面、清洗、冷却、干燥；

(2)将导线焊接于试验电极片表面；

(3)封装试验电极片，以封装后的试验电极片作为工作电极。

3.如权利要求2所述的一种基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法，其特征是：

所述将导线焊接于试验电极片表面，具体为：

去掉导线端头边缘的外绝缘皮，裸露出导线内芯，将裸露的导线内芯弯折后焊接于试验电极片表面。

4.如权利要求2所述的一种基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法，其特征是：

所述封装试验电极片，依次包括：

取上表面和下表面打磨过的PVC管；

试验电极置于PVC管内；

向PVC管内灌胶直至充满PVC管；

待胶液固结后，打磨试验电极片表面，去掉试验电极片表面的杂质；

清洗并干燥试验电极片。

5.如权利要求1所述的一种基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法，其特征是：

采用三电极体系测试不同试验电极片在不同pH值的土壤模拟溶液中的电极化曲线数据时，以铂片为辅助电极，以饱和甘汞电极为参比电极，将工作电极、辅助电极、参比电极与CorrTest电化学测试系统的电化学工作站的相应接头连接，设置电位测试验电极片在土壤模拟溶液中的电极化曲线数据。

6.如权利要求1所述的一种基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法，其特征是：

子步骤S210中，先对电极化曲线数据进行拟合，然后获得拟合后各电极化曲线数据的插值函数。

7.如权利要求1所述的一种基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法，其特征是：

所述建立试验电极片在土壤中的腐蚀模型中所述土壤为半无限大土壤。

8.如权利要求1所述的一种基于电化学极化曲线测试的接地极动态腐蚀过程仿真方法，其特征是：

还包括步骤：

根据各时刻下试验电极片表面各点坐标的变化，获得各时刻下试验电极片表面各点坐标的变化量，从而获得试验电极片定量的动态腐蚀过程。