DSA-elektrodien testaaminen kulumisen arvioimiseksi

Abstract

Työn tavoitteena oli tutkia eri mittausmenetelmillä metallipinnoitettujen elektrodien kulumista kulumiskokeiden aikana. Mittausmenetelminä olivat käytössä syklinen voltammetria, polarisaatiokäyrän määritys ja sähkökemiallinen impedanssispektrometria, jotka olivat offline-mittausmenetelmiä. Näiden menetelmien avulla pystyttiin seuraamaan yksittäisten elektrodien kulumista ajon aikana. Elektrodin pinnoitteen alkuaineiden pitoisuuksia tutkittiin myös elektronimikroskoopin röntgenspektrometrin avulla. Työn aikana tehdyissä kulumiskokeista havaittiin elektrodin kuluvan sitä nopeammin mitä suurempi on virrantiheys. Työssä tehtyjen elektronimikroskooppikokeiden avulla havaittiin, että harvinaisten metallien seostaminen pinnoitteeseen pidentää metallipinnoitetun elektrodin käyttöikää. Syklisen voltammetrian avulla pystyttiin seuraamaan elektrodin pinta-alan muuttumista ajon aikana. Työssä käytettyjen kulumiskokeiden avulla ei suoranaisesti pystytty määrittämään elektrodin jäljellä olevaa elinikää.

The purpose of this work was to study the wearing of metal-coated electrodes with different measurement methods during wearing tests. Used measuring methods were cyclic voltammetry, polarization curve measurement and electrochemical impedance spectrometry when were all off-line measurement methods. With the help of these methods it was able to follow the wearing during the wearing tests. The content of elements of electrodes were studied too by means of electron microscopes energy dispersive X-ray spectrometry device. During the work wearing experiments were carried out from which it was observed that electrode wears the faster the greater is the current density. With help of electron microscope studies it was discovered that precipitating rear metals in the coating will extend manyfoldly the service life of a metal-coated electrode. With the help of cyclic voltammetry it was able to follow changes in the surface area of electrode during the experiment. With the help of the experiments used in this work there is no way to determine directly the remaining service life of certain electrode.