氫滲透行為的測試可以采用較為容易的恒電位方法進(jìn)行,假如實驗過程中有必要在試樣的陰極側(cè)進(jìn)行充氫,就必須利用 Devanathan-Stachurski(D-S)電解池這個特殊裝置。自 Devanathan 和 Stachurski 首次采用電化學(xué)方法來研究氫擴(kuò)散,由于該方法能夠測定室溫附近材料的氫擴(kuò)散系數(shù)及表面濃度等參數(shù),同時該方法還具備簡單、靈活性和靈敏度等優(yōu)點,因而得到了廣泛的普及和發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)變成常溫條件下探究金屬發(fā)生氫脆腐蝕的重要方法。Devanathan-Sta-churski 創(chuàng)造的測定氫擴(kuò)散速率的裝置示意圖如圖6.1所示。裝置是由兩個不相通的電解池構(gòu)成,實驗用試樣夾于這兩個電解池的中間作為工作電極。裝置中左端的電解池為充氫室又被稱為陰極池,相對應(yīng)的試樣左面為極化面(氫進(jìn)入面);右端是陽極池,在該端的試樣面是擴(kuò)散面(氫氧化面)。實驗過程中向左端電解池陰極池中裝入所要研究的腐蝕介質(zhì)使其與試樣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生原子氫,陰極池發(fā)生如下反應(yīng):H++e→H,形成的H一部分結(jié)合成氫氣釋放出去;其余的進(jìn)入到試樣的內(nèi)部被金屬吸收。在陽極池中通過恒電位儀施加一定的正電位從而使從陰極池中擴(kuò)散過來的H被電離發(fā)生如下反應(yīng):H-e→H+,進(jìn)而產(chǎn)生陽極電流i.,且該電流可以被記錄。一段時間之后從陰極池擴(kuò)散到陽極池中的H能夠都被電離,此時ia.表現(xiàn)為最大值(穩(wěn)態(tài)電流)且被表示為ia。陽極電流ia與試樣擴(kuò)散面產(chǎn)生的氫量相對應(yīng),因此可以用其來衡量滲氫的量。在氫滲透實驗過程中主要測量ia隨時間的變化,直到ia達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)為止。