Influence of normal and radial contributions of local current density on local electrochemical impedance spectroscopy.

A new tri-electrode probe is presented and applied to local electrochemical impedance spectroscopy (LEIS) measurements. As opposed to two-probe systems, the three-probe one allows measurement not only of normal, but also of radial contributions of local current densities to the local impedance values. The results concerning the cases of the blocking electrode and the electrode with faradaic reaction are discussed from the theoretical point of view for a disk electrode. Numerical simulations and experimental results are compared for the case of the ferri/ferrocyanide electrode reaction at the Pt working electrode disk. At the centre of the disk, the impedance taking into account both normal and radial contributions was in good agreement with the local impedance measured in terms of only the normal contribution. At the periphery of the electrode, the impedance taking into account both normal and radial contributions differed significantly from the local impedance measured in terms of only the normal contribution. The radial impedance results at the periphery of the electrode are in good agreement with the usual explanation that the associated larger current density is attributed to the geometry of the electrode, which exhibits a greater accessibility at the electrode edge

Corrosion. Principes et applications des techniques électrochimiques en corrosion.

Conférence présentée à la Journée Cefracor d'Informations et d' Echanges :"L'électrochimie : des outils contre la corrosion. Pratiques actuelles. Succès. Limites"25 novembre 1992, Montrouge (92)International audienceL'intime relation entre électrochimie et corrosion, c'est-à-dire la notion de couple galvanique, remonte aux sources mêmes de l'électrochimie et de l'élec-trocinétique avec l'invention de la pile par Volta. Dès lors et jusqu'à l'inven-tion de la dynamo (Gramme, 1870) la seule source de courant électrique à l'origine de toutes les découvertes des lois de l'électricité et de l'électromagnétisme reste la pile formée entre un métal qui se corrode, (le zinc par exemple) et un métal protégé catho-diquement, (le cuivre par exemple). Il n'est donc pas étonnant que nos connaissances sur les processus de corrosion et les procédés anti-corrosion aient suivi fidèlement les progrès expérimentaux et théoriques de la science électrochimique. Les techniques électrochimiques utilisées de nos jours dans les études de corrosion conservent la trace de cette histoire à travers leur degré croissant de raffinement. On peut distinguer :-les mesures de potentiel de corrosion,-les méthodes basées sur le tracé des courbes de polarisation,-les méthodes basées sur une mesure d'impédance,-les méthodes basées sur l'analyse des fluctuations spontanées de potentiel ou de cou-rant (bruit électrochimique). Celles-ci ne seront pas traitées ici. L'extrême diversité des phénomènes de corrosion dans la pratique tient essentielle-ment à la répartition spatio-temporelle des aires anodiques et cathodiques. Un partage à petite échelle de la surface, associé à une mobilité élevée, se traduit par une attaque dite généralisée alors qu'une séparation macroscopique stable donne naissance à une corrosion localisée. La répartition des aires anodiques et cathodiques est le résultat de facteurs tenant :-à la nature physico-chimique et à la distribution des phases dans le matériau,-à la structure géométrique de l'objet jouant un rôle dans l'accès des réactifs et la circulation du courant galvanique. L'application des techniques électrochimiques en corrosion peut répondre à des finali-tés différentes :-prévoir le comportement à long terme d'un matériau ou d'un objet,-suivre et surveiller un objet en service. Il faut bien comprendre que la fiabilité de ces techniques est en principe étroitement dépendante du degré de connaissance des mécanismes électrochimiques de la corrosion. Toute relation entre une grandeur électrochimique et les modalités ou la vitesse de la corrosion repose en effet sur un modèle. Les échecs peuvent être attribués à l'utilisation d'une technique impliquant un modèle incorrect. Dans la pratique la dé-termination d'un modèle est une tâche complexe hors de portée de l'utilisateur et les techniques donnant une relative satisfaction sont celles qui permettent de s'affranchir au mieux de cette contrainte. On s'attachera ici à rappeler les principes qui régissent les relations entre corrosion et électrochimie et à clarifier les critères de choix en fonc-tion des objectifs poursuivis. Les exposés illustreront plusieurs applications dans dif-férents domaines. Pour ce qui est des aspects instrumentaux on se reportera à la pré-sentation de C. Gabrielli

NOUVELLES DONNEES SUR L'ORIGINE DU POUVOIR PROTECTEUR ANTI-CORROSION DE REVETEMENTS ORGANIQUES ET SUR SA DEGRADATION

PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocCentre Technique Livre Ens. Sup. (774682301) / SudocSudocFranceF

SUR UNE NOUVELLE METHODE DE CARACTERISATION DES PROCESSUS FARADIQUES A PARTIR DE LEUR COUPLAGE AVEC LA CAPACITE DE LA DOUBLE COUCHE

PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocCentre Technique Livre Ens. Sup. (774682301) / SudocSudocFranceF

Tribo-electrochemical impedance: A new technique for mechanistic study in tribocorrosion

International audienceOn the basis of a classical model of triboelectrochemistry, a new approach is proposed based on an impedance ratio of a mechanical perturbation and an electrochemical response. Theoretical derivation, experimental setup and application to a passive stainless steel in a borate solution are presented. Transient characteristics yielded by the technique, associated to a permanent tribological regime, are found to obey a two-time-constant law. They are discussed and compared to the global repassivation transients of the material after switching off the abrasive friction

New advances in triboelectrochemistry: from steady state to impedance of abraded stainless steel in acidic medium

"The original publications is available at www.springerlink.com"International audienceThe present paper reports on the application of EIS in triboelectrochemistry. Electrochemical measurements were performed at the constant dc current attained during a permanent regime of friction achieved by a rotating Pin-on-Disc (P-o-D) tribometer. A model is then proposed which embodies a classical kinetic description of an active-passive transition into the accepted description of the tribo-electrochemical response of a passive material. From the derivation of the equation at steady-state, a set of parameters were determined allowing to describe correctly both the dc and ac behaviours of the interface and to estimate the different components of the tribo-electrochemical signals

Energy transport inside a three-phase electrode and application to a proton-conducting solid oxide electrolysis cell

International audienceThis work focuses on the modelling of thermal processes inside a planar high temperature steam electrolyzer that use cermets as electrodes. While the continuity equation for mass and charge have been demonstrated in a previous publication, energy balance for thermal transfers inside the electrode assembly is established via a control volume method. A non-dimensional number is built from different criterion used in the literature in order to validate the local thermal equilibrium assumption (LTE) inside the porous electrodes. A parametric analysis is carried out on a proton-conducting solid oxide electrolysis cell in galvanostatic mode. The results show that the heat sources are mainly ohmic and that their locations are not dependent on inlet current and inlet velocity of gases. This observation allows us to build an original thermal resistance network in order to analytically evaluate the temperature inside each component of the cell. This modelling strategy reduces computation time, allows reverse physical analysis and gives a precise estimation on the maximum temperatures attained in the components of the cells