集束微电极(CME)的设计与制备

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1990.02.032 第12卷第2期 北京科技大学学报 Vo1.12No.2 1990年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing March 1990 集束微电极(CME)的设计与制备 于朴王旷张文奇 摘要：集束微电极系统是新发展起来的腐蚀电化学测量工具与方法。它的主要优点是 可以测量腐蚀样品表面的瞬时电位分布。这对于局部腐蚀的研究非常重要。本文讨论了集束 镂电极(CME)在应用中的问题以及它的设计与制备方法。 关键词：腐蚀，集束微电极，电化学 Design and Preparation of Collected- Microelectrode (CME) Yu Pu Wang Kuang Zhang Wenqi' ABSTRACT:Collected-microelectrode system is a newly developed corrosion electrochemical tool.The main advantage of it is that it may measure transient potential distribution of a corroding sample surface,this is important for the research of localized corrosion.In this paper,the designing,preparation and the problems that might be encountered in its application are discussed. KEY WORDS:corrosion,collected-microelectrode,electrochemistry 微电极技术的发展已有几十年的历史。作为一种电化学方法，它主要用来测量某一局部 地区的电位。如生物学上测量膜电位【1’2]，腐蚀科学中测量局部腐蚀电位等〔8)。除了做成 固定电极外，在腐蚀电化学中还将它做成可控制移动的微电极扫描设备，用它可以研究在腐 蚀样品一定表面上的电位分布，从而达到分析该表面上腐蚀发生的情况。然而，扫描是通过 机械驱动的方式进行的，因而受驱动时间的限制不可能测量瞬态的表面电位分布，而这种瞬 态的电位分布有可能提供更多的腐蚀电化学的信息，帮助人们认识与分析腐蚀物体的电化学 行为与过程。为此设计了一种“集束微电极”方法【)。将一定数量的微电极集中在一起， 用计算机在每一电极上采集测量值，而后将这些代表表面上不同位置的电位值按一定规则组 1989一10一10收稿 ·表面科学与腐蚀工程系(Dept,of Surface Sci.and Corro,Eng.) 171

第 卷第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 。 么 集束微电极 的设计与制备 于 朴 王 旷 张文奇 ‘ 钱、 摘 要 集束微 电极 系统 是新 发 展起 来 的腐蚀电化 学 测 量工 具与方 法 。 它 的主要 优点 是 可以 测 量腐蚀样品表面 的瞬时 电位分布 。 这 对于局部腐蚀的研究非常 重要 。 本文 讨论 了 集束 微 电极 在应 用中的 问题 以 及 它的设计与 制备方 法 。 关键词 腐蚀 ， 集束微 电极 ， 电化学 牙 尤 牙 一 一 ， 五 一 ， ， 住 · ， 一 ， 了 微电极技术的发展已有几十年的历史 。 作为一种 电化学 方法 ， 它主要用来侧量某一局部 地 区的 电位 。 如生物学上测量膜 电位 〔 ” ’ ， 腐蚀科学 中侧量局 部腐蚀 电位等 〔 “ ’ 。 除了 做 成 固定电极外 ， 在腐蚀 电化学 中还将它做 成可控制移动 的微 电极扫描设备 ， 用它可以研究在腐 蚀样品一定表面上 的 电位分布 ， 从而达到 分析该表面上腐蚀发 生的情况 。 然而 ， 扫描是通过 机械驱动 的方式进行的 ， 因而受驱 动时间的限制不可能 测量瞬态的表面 电位分布 ， 而 这种瞬 态的电位分布有可能提供更多的 腐蚀 电化学 的信息 ， 帮助人 们认识与分析腐蚀物体的 电化学 行为与过程 。 为此设计了一种 “ 集束微 电极 ” 方法 〔 喀 ’ 。 将一定数量的微 电极集 中在 一 起 ， 用计算机在每一 电极上采集测量值 ， 而后将这些 代表表面上不同位置的 电位值按 一定 规则组 一 一 收稿 表面科学与腐蚀工程系 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1990．02．032

合在一起，构成了一幅表面电势分布图。由于计算机采集数据的速度很快，因而可以达到测 量瞬态电位分布的目的。为达到这一目的，首先必须具有合适的电极，这种电极从技术到制 作方法均无先例，因此需要细致地摸索与讨论。 1电极的原理与设计 表面电位分布图分辨率的高低由它的“图素”多少决定。这与计算机屏幕有些类似。在 微电极技术中，“图素”即为每一个测量点的测量值。理论上讲，在微电极扫描技术中，如 果微电极以匀速移动，速度为V(mm,'s),计第机采样时间为△(s次)，则微电极每移动 △tV(mm)时计算机采样一次。在总移动距离为X(mm)的情况下，总的采样点数为 N =X/At.V (1) 取M次平均值作为最后的测量值，则总采样点数为： NT=X/At.V.M (2) 也就是微电极扫描法电位分布图的图素个数。 在集束微电极方法中，图素个数是固定的，即与微电极的个数相等，显然它比前者中的 要少，因而由它作出的电位分布图请晰度不会高于微电极扫描法。当然，电极数目越多分布 图请晰度越高，但制作条件又限制了电极密度（单位面积上的电极数目）。从综合因素考 虑，可以选定微电极密度为4根/mm2,在1cm2面积上排列400根微电极。从以前工作 香〔5]，按这种电极密度测量基本上能反映相应的表面电位分布图的大致形貌。 2微电极材料的选择 可以作为微电极的材料有多种，如Ag/AgCI、锡/氧化锡和铂等，而以Ag/AgC1最为 常用。通常以灌充浓KC!的毛细玻璃管作为微电极测量头。关于它的制作方法已有详细的论 述。在腐蚀电化学测量中的微电极扫描系统也多用这种体系【)。然而，在集束微电极中，不 能使用同样的方法，原因是： (1)从制作工艺上讲，无法制备组合在一起的微型玻璃电极，特别是要将这些毛细玻璃 管紧密排列在一起。 (2)任毛细玻璃管的Ag/AgC1电极中，为了减小电极电阻，一般要在毛细玻璃管中 允入浓KCI介质以减小液接电势。这就必然存在K+与C1离子由电极内向外扩散的问题。 由于微电极尖端与腐蚀样品表面很近，而且灌充的KCI浓度一般远大于样品表面的介质浓 度，因而测量时，扩散出来的C~离子将直接改变所测点局部的化学环境。特别是C1离子 是许多合金的腐蚀敏感离子，因而很不利。当用单微电极扫描时，由于电极不断移动，C1- 对特定局部的扩散作用因时间很短而比较小。但对于固定位置，如仍用这种方法则在较长时 间后扩散后果必然很严重。 (3)由于K·与C1~离了的扩散使表面层中离了浓度增高，电导加大。这对于电势分布 的测量很不利。 172

合在一起 ， 构成 了一幅 丧 面电势分布图 。 由于 计算 机采集数据的速度很快 ， 因而可以 达到 测 量 瞬态 电位 分布的 目的 。 为达 到 这 一 目的 ， 首先必须 具有合 适的 电极 ， 这种 电极从技术到 制 作 方法均无先例 ， 因此需要细 致地 摸索与讨论 。 电极 的原理与设计 丧 面 电位分布图分辫 率 的 高低 由它的 “ 图素 ” 多少 决定 。 这 与计算机屏 幕 有些 类似 。 在 微 电极技 术中 ， “ 图素 ” 即 为征一 个测量点 的测量 值 。 理论 上讲 ， 在微 电极 扫描技术 中 ， 如 果微 电极以 匀速 移 动 ， 速 度 为 犷 厂 ， 计算机 采 样时 间为 △ 次 ， 则微 电 极 每 移 动 “ · 玖 时计算机 采样一 次 。 在 总移动距 离为 的情况 下 ， 总的采样 点数 为 声， 二 · 厂 如取 次 乎均值作 为最后 的 测 量值 ， 则总采 样点数为 幻 外 也就 是微 电极 扫描 法 电位 分布图的 图素个数 。 在集束微 电极方法 中 ， 图素个 数是 固定的 ， 即 与微 电极 的个数相 等 ， 显 然它 比前者 中的 要 少 ， 因而 由它 作 出的 电位 分布图 清晰度 不会高于微 电极 扫描法 。 当然 ， 电极数 目越 多分布 图 清晰度越 高 ， 但制 作条 件又限 制 了 电极密 度 单 位面积上 的 电极数 目 。 从综 合 因 素 考 虑 ， ‘丁以选 定微 电极密度 为 根 ’ ， 在 面积上排 列 。 。 根 微 电 极 。 从 以 前 工 作 看 〔 〕 ， 按 这种 电极密度测量 墓本上 能反映相应 的表面 电位分布图的大 致形 貌 。 微电极材料 的选择 可以 作为微 电极 的材 料 有 多种 ， 如 、 锡 氧化锡和 铂 等 ， 而 以 最 为 常用 。 通 常以 灌充浓 的毛 细 玻 璃 管作为微 电极测量头 。 关 于 它的 制作方法已有详 细的论 述 。 在腐蚀 电化学测 量 中的微 电极 扫描 系统也多用这种体系 〔 ’ 。 然 而 ， 在集束微电极 中 ， 不 能 使用 同样 的 方法 ， 原 因是 从制 作工 艺上讲 ， 无 法 制备组 合在 一起的微型 玻 璃 电极 ， 特别是要 将这些毛细玻璃 管紧密排 列在一起 。 在毛 细 玻 璃 管的 电极 中 ， 为了 减小 电极电阻 ， 一般 要 在 毛 细 玻 璃 管 中 充入浓 介质以 减小 液接 电势 。 这就 必然 存在 与 一 离子 由电极内向外扩散 的问题 。 由于微 电极 尖端 与腐蚀 样 品 表 面 很近 ， 而且灌充的 浓度一般远大于样 品表面的介 质 浓 度 ， 因而测量 时 ， 扩 散 出来 的 一 离子将直接改 变所 测点局 部的 化学环 境 。 特别是 一 离子 是 许多合金 的 腐蚀 敏感 离 子 ， 因而 很不利 。 当用单微电极 扫描时 ， 由于 电极不断 移 动 ， 对特定局部的扩 散作用 因时 间很 短 而 比较小 。 但对于固定位置 ， 如仍用这 种方法则在较长时 间后扩 散后 果必然很 严重 。 由于 ‘ 一 与 一 离 子的扩 散使表 面层 中离子浓度增 高 ， 电导 加大 。 达 对 于 电势分 布 的 侧量很不利

在考虑了上述因素及具体加工工艺的可行性后，决定仍选用Ag/AgC1作为微电极材料， 直接将表面有AgC1层的Ag丝用于含CI的体系是可行的。有工作表明，只要C1离子浓度 在5mmo11以上就可以保证它的电化学可逆性与半电池电位的稳定性(8)。图1是这种结构 的示意图。 g PVC Perspex Electrodes 图1集束微电极结构示意图 图2集束微电极头部完成示意图 S:披测样品 Fig.2 Collected-microclectrode top Fig.1 Schematic diagram of measurement with collected-microelectrode system.S is the corroding sample 了集束微电极的制备 在确定了用Ag丝作为电极材料及电极密度为4根/mm2后，为了保证这种高密度组 合，一方面应尽量用细的银丝，另一方面要保证电极之间（即Ag丝之间）有良好的绝缘。 这种绝缘层不能太薄，否则极易在后加工过程中内部短路或在电极尖端处短路。为此用 0.15mm的银丝，外包0.15~0.17mm的绝缘层，构成0.45~p0.50mm的绝缘Ag导线。 为了下一步加工的方便，选用硬质PVC做为包皮材料。电极至少为400根，加工Ag线的 总长度在百米以上。它的制做只能按一般电线的生产办法在制线机上进行。这要求金属芯线 有一定的抗拉强度，至少在9.8N以上，而0.15mm的Ag丝的抗拉强度仅为4.9N左右。 为此专门设计了加工工具，改进了制线机的某些结构。把加工好的Ag绝缘单线先用粘合剂 粘结成有20根Ag线的排线（宽度10mm左右），20条排线置人有10mm×10mm空腔的 有机玻璃电极夹槽内，挤紧并粘结好，并将安装好的电极在头部切平齐（图2）。 切好后的电极用500金相砂纸打磨光亮， Electrode 用酒精及丙酮洗去油污，按图(3)方式氯化。 4集束微电极原理及使用的讨论 1,5V (1)在集束微电极的构造上没有用灌充浓 KC1的微玻管，而是将Ag/AgCl直接用于含 图3Ag/AgC1微电极额化装置 C1~介质的腐蚀体系中测量，这是可行的。因 AB辅助电极 为毛细玻璃管只是使微电极本身更加细小，实 Fig.3 Chlorinating device for Ag/AgCl microelectrode.AE is the 现微局部测量的目的，而浓KC1的目的是减 auxiliary electrode, 173

在考虑了上述 因素及 具体加工 工 艺的 可行性后 ， 决定仍选用 作为微 电极材料 ， 直接将表 面有 层的 丝用于 含 一 的体系是可 行的 。 有工作表明 ， 只要 一 离子浓度 在 以 上就可以保证 它的电化学可 逆性与半 电池 电位的稳定性〔 。 图 是 这种结构 的示意 图 。 矛一 一， 护 皿 龟、 「扩目 卜 日 日卜排汀 …… 图 集 束微 电极 结构 示 意图 图 集 束微 电极头部完成 示 意图 宝 被 测样品 一 一 集束微电极 的 制备 在 确定了 用 丝 作为 电极材料及 电极密度为 根 后 ， 为 了保证 这 种 高 密 度 组 合 ， 一方面应 尽量 用细 的 银丝 ， 另一方面要保证 电极之间 即 丝之 间 有 良好的绝 缘 。 这种 绝缘层不 能太薄 ， 否 则极 易在后 加工过程 中内部短 路或在 电 极 尖 端 处 短 路 。 为 此 用 如 的银丝 ， 外包 。 。 。 的绝缘层 ， 构成 功。 价 的绝缘 导线 。 为了 下一步加工 的 方便 ， 选 用 硬 质 做 为包皮材料 。 电极至少为 根 ， 加 工 线 的 总长度在百 米以上 。 它 的制做 只能按一般 电线 的生产办 法在制线机上进行 。 这 要求金 属芯线 有一定的抗拉强度 ， 至 少在 以 上 ， 而 功 的 丝的抗拉强度仅 为 左 右 。 为此专门设 计了 加工工具 ， 改 进了制线 机 的某些结 构 。 把加工好的 绝缘 单线先 用粘合 粘结成有 根 线 的排线 宽 度 左 右 ， 条排线置 人 有 空腔 的 有机玻璃 电极夹槽内 ， 挤 紧并粘结好 ， 并将 安装好的 电极在头部切平齐 图 。 切好后 的 电极用 “ 金相砂纸打磨光亮 ， 用 酒精及 丙酮洗去 油污 ， 按 图 方式 氯化 。 集束微电极原理及 使 用 的 讨论 在集束微电极的构造上没 有用灌充浓 的微玻 管 ， 而是将 直接用于 含 一 介质的腐蚀体系 中测量 ， 这是 可行的 。 因 为毛细玻璃管只是使微 电极本身 更加细小 ， 实 现微局部测 量的 目的 而浓 的 目 的 是 减 而哪 、 二 ， 图 微 电极氯 化装置 辅助 电极 弄

小液接电势，它并不是Ag/AgC1电极所必需的。实际上，对于Ag/AgCI电极的可逆反应 Ag+C1-s,AgCl+e来说，C-离子浓度不需很大即可保证电极的可逆性。一般有5 mmol/[ 即已足够。而这样小的C1~离子浓度在一般腐蚀体系中经常存在。 用这种方法不仅简化了电极制备，而且还可以克服微玻璃Ag/AgCI电极的一些缺点， 如可以减少所谓“尖端电位”【7)对测量的影响。另外，当不使用时可以在干燥处存放，不必 一定存放在含C的介质中，应用方便。 (2)在用此电极测量时，电极与腐蚀样品表面距离很近，每根电极与平面样品距离均在 100~2004m之间。这样在电极表面与样品表面之间就形成了面积为1cm2左右的缝隙。这 是否会构成一种缝隙腐蚀，从而对测量产生影响？由缝隙腐蚀的形成条件可知，一个腐蚀部 位要构成缝隙腐蚀，必须满足缝宽到液体能够流人，但又要窄到能维持静置的范围内，此条 件在本测量体系中是满足的。但作为缝隙腐蚀的两大主要因素却不满足： ①在缝隙内的氧很快耗完后，缝隙腐蚀要求外部腐蚀表面上顺利进行氧还原的阴极反 应促进缝隙内金属的溶解过程。为了保持电荷平衡，缝隙外的C1离子要不断向缝内扩散， 而缝内的水解过程 M+CI+H2O-+MOH↓+H+CI (3) 使pH下降，进一步促进金属的溶解。但在本实验的条件下，由于缝外的金属表面上均以隔 离层涂盖，故这些部位不会进行氧的还原反应。因此，在缝内氧很快耗完后，由于氧的迁移 扩散很困难，在缝内的氧还原反应被迫停止。这样一来，缝隙内微电池反应被制止了，其本 身即不产生任何腐蚀。 ②缝隙腐蚀常伴有一个相对较长的孕育期，有时要半年至1年或更长的时间，短的也 在小时数量级。在这里，由于测量时间很短，不测量时隔一定时间移开样品表面，因此也不 满足缝隙腐蚀的条件。所以，在使用集束微电极方法进行电化学测量时，基本上可以不考虑 缝隙腐蚀对测量的影响。 (3)用微电极扫描法测量的是表面附近介质中的电位分布，电位的高低主要由局部表面 上的氧还原反应所控制。另一方面，介质的电导率是决定阴极阳极区可否有良好分辨的重要 因素。为此，Wagner等人【8)曾提出设置一个参数L: b=K品 (4) 这里K为介质的电导率，dE/di为腐蚀电极的极化。当实际体系的L小于K·dE/di时，这 种腐蚀位置就测不出来。例如，对于AI合金(dE/di=202),用式(4)分析，在3%NaCl 中(K≈0.0782-1·cm),L=1cm,即在8%NaC1中，尺寸小于1cm2的阳极不可能检测 到（图4）。然而i,-一些实际工作与此有矛盾。例如，林昌建等〔61用18-8不锈钢在5%与 10%FeCl,中以及3%与0.1mol/1NaC1中都清楚地测出了表面电位分布图（图5）。而且按 公式(4)i算，这儿种介质的值均不小于3%NaCI的K值，同时不锈钢的dE1di值也不低 174

小液接 电势 ， 它并不是 电极所 必需的 。 实际上 ， 对 于 电极的可 逆 反 应 一 与 来 说 ， 一 离子 浓 度不需很 大即可保证 电极 的可 逆性 。 一 般 有 即 已 足够 。 而 这 样小 的 一 离子浓度在 一般腐蚀体系中经 常存在 。 用 这种 方法不仅简化了 电极制备 ， 而且还可以克服微玻璃 电 极的一些 缺 点 ， 如 可以 减少所 谓 “ 尖端 电位 ” 〔 ’ 对测量 的影响 。 另外 ， 当不使 用时可以 在干燥处存放 ， 不 必 一定存放 在含 一 的介质 中 ， 应 用 方便 。 在 用 此 电极测 量时 ， 电 极与腐蚀 样 品 表 面距 离很近 ， 每根电极与平 面样 品距 离均在 一 。 声 之 间 。 这样 在电 极 表 面与样品 表 面之 间就 形成了 面 积为 ’ 左 右 的 缝 隙 。 这 是 否 会构成一种 缝 隙腐蚀 ， 从而对测 量产生 影响 由缝隙腐蚀 的形 成条件可知 ， 一个腐蚀部 位要 构成缝 隙 腐蚀 ， 必须 满足 缝宽到 液体能够 流人 ， 但又要 窄到能 维持静置 的范 围 内 ， 此 条 件在本测 量体 系 中是满 足的 。 但 作为 缝 隙腐蚀 的两 大主要 因素却不满 足 ① 在缝 隙 内的氧 很快耗完 后 ， 缝 隙腐蚀要求外部腐蚀表面上 顺利进 行氧还原 的 阴极反 应促 进 缝 隙内金属的溶 解过程 。 为 了保持电荷 平衡 ， 缝 隙外的 一 离子要 不断向缝 内扩散 ， 而缝 内的水解过程 户声 人 一 ， 杏 使 一下降 ， 进 一 步促 进金 属 的溶解 。 但在 本实验 的条件 下 ， 由于 缝外的金 属表 面上 均以隔 离层 涂 盖 ， 故这些部位不 会进 行氧 的还原反应 。 因此 ， 在缝 内氧很快耗完后 ， 由于氧的迁移 扩 散很 困难 ， 在 缝内的氧还原 反应被迫 停止 。 这 样一 来 ， 缝 隙内微电池 反应被制止了 ， 其本 身即 不产生任 何腐蚀 。 ② 缝 隙腐蚀常伴有一个 相 对较长的孕 育期 ， 有时要半年至 年或更长 的时间 ， 短 的也 在小时数 量 级 。 在这 里 ， 由于测 量时 间很短 ， 不测量 时隔一定时 间移开样品 表面 ， 因此也 不 满足缝 隙腐蚀 的 条件 。 所以 ， 在使 用集束微电极方法进行电化学侧量时 ， 基本上可以 不考虑 缝 隙腐蚀对 侧量的影响 。 用微电 极 扫描法测 量 的是 表 面附近 介质中的 电位分布 ， 电位 的高低主要 由局部表面 上 的氧还原反应所控制 。 另一 方面 ， 介质的 电导率是 决定 阴极 阳极区可否有 良好分辨的重要 因素 。 为 此 ， 等人 〔 〕 曾提 出设置 一个参数 人 一万 忿 这 里 兀 为 介质 的电 导率 ， 了 为 腐蚀 电 极的 极化 。 当 实际 体 系的 小于 · 时 ， 这 种 腐蚀 位置就测 不 出来 。 例 如 ， 对 于 合金 ’ 只 ， 用 式 分 析 ， 在 肠 中 、 业 一 ， · 。 ， 。 ， ， 即在 中 ， 丈寸小于 的 阳极不可 能 检 测 到 图 。 然 而 ， 一些 实际 作 与此有矛盾 。 例如 ， 林 昌建等 〔 “ ’ 用 一 不锈钢在 与 肠 。 中以及 写 与 中都 清楚地 测 出了 表 面电位分布图 图 。 而且按 公 式 计算 ， 这 儿 种介质的值均 不小于 的 值 ， 同时 不锈钢的 ’ 值 也不低

于A1合金的值，即L值应更大。这种矛盾应对具体体系做具体分析，不应一概而论。 24.0mV, 5-530mv -570mV (b)Tap water sean 120mv -610mv y -640mL -750mV (c)3%NaCI sean -730mvl 图4电位扫描图 图5电位分布图 Fig.4 Potential scan using a calomel/ 扫描面积10mm×10mm,18-8SS,10%FeC1,〔5) Agar KC1 micro-elcetrode Fig.5 Potential distribution of a 18-8 across an A1-Cu couplet6] stainless steel in FcCl, electrolyte[5】 (4)一般认为，微电极细些有利于提高测量微区信号的灵做度和分辨度。Roger等人的 工作表明〔3J,作为扫描微电极，用直径0.25mm与直径0.038mm的电极得到的等高线图基 本相同，细电极只使图形有很小的改进。因而用较粗的微电极不仅方便宜行，也有利于减少 50Hz电源的千扰。 (5)电极与样品表面的距离一直是腐蚀测量的问题之一。许多工作表明，微电极距样品 表面过近会引起屏蔽效应()，距离至少应在一个直径以上【10)。屏蔽效应只是对极化电流 而言，在电极不加极化的情况下，屏蔽现象会变得不重要了。Roger等的工作表明，用 0.25mm直径的微电极在离样品距离仅0.038mm(1/6直径的距离)处仍可得到满意的电势 分布图，并就此推论Ag/AgC1电极对电势场的千扰很小【3)。 5结 论 (1)集束微电极的制备应考虑实际可行性。电极密度越高，则图形的分辨率也越高，但 制作也愈加困难。考虑到我国现有的工艺水平与绝缘层加工技术，4根/m2左右比较合 适。 (2)理论与实验表明，弃掉充浓KC1的微玻管，用裸露的Ag/AgCI线做为微电极直接 进行测量是可行的。但在实际被测体系中，C1离子浓度一般不应低于5mmol1。 (3)用集束微电极测量时，由于测量方法而可能出现的缝隙腐蚀可以忽略不计。 参考文献 1 Nastuk W L.Fedn Proc Fedn Am Socs Exp Biol,1953b;12:102 175

于 合金 的值 ， 即 值应 更大 。 这种矛盾应对 具体体系做 具体分析 ， 不应 一概而论 。 。 叨 、 “ “ 叭 沪 户矛叭 仲 俪丁耐而…… 图 电位 扫 宝 笙 誉 图 三 一 ， 一 。 〕 图 电位分 布图 扫描面积 ， 一 ， 。 〕 了 弓 呈 一 玉 〕 一般认 为 ， 微电极细些 有利于提高测量微 区信号的灵 敏度和分辨度 。 等人的 工作表 明 〔 “ 〕 ， 作为 扫描微电极 ， 用直径 与直径 的电极得到 的等高线 图基 本相 同 ， 细电极只使图形有很小 的改进 。 因而用较粗的微 电极不仅方便宜 行 ， 也 有利于减少 电源 的千扰 。 电极与样品表 面的距 离一直是 腐蚀测量的问题 之一 。 许多工作表 明 ， 微电极距样品 表 面过近会引起屏 蔽效 应 〔 口 〕 ， 距 离至 少应在一个直径以 上 〔 ’ ” 〕 。 屏 蔽效应 只是对极化 电 流 而言 ， 在 电极不加极化 的情况 下 ， 屏蔽现象 会变得 不 重 要 了 。 等 的 工 作 表 明 ， 用 直径 的微 电极在离样 品距 离仅 直径 的距 离 处 仍可得到满意的电 势 分布图 ， 并就此推论 电极对 电势场 的干扰很 小 〔 “ ，。 结 论 集束微电极的制备应考虑实际可行性 。 电极密度越 高 ， 则图形 的 分辨率 也越 高 ， 但 制作也愈加困难 。 考虑到 我 国现 有的工艺水平 与 绝 缘层加工 技 术 ， 根 ’ 左 右 比 较 合 适 。 理论与实验表 明 ， 弃掉充浓 的微玻管 ， 用裸露 的 线做 为微电极直接 进行测量是可行的 。 但在实际被测体系 中 ， 一 离子浓 度一般 不应 低于 。 用集束微电极测量时 ， 由于测 量方法而可能 出现 的缝 隙腐蚀可以 忽略不 计 。 参 考 文 献 ， 月 川 戈