Hãy tưởng tượng về những kim loại được phủ lớp, chẳng hạn như ô tô hoặc ống dẫn khí tự nhiên, lớp sơn hoặc lớp polymer có thể bảo vệ kim loại bên dưới khỏi sự ăn mòn. Tuy nhiên, nếu lớp phủ có vết xước hoặc khiếm khuyết, điều này có thể dẫn đến sự suy thoái kim loại trước thời hạn. Điều này xảy ra thông qua cơ chế tách lớp âm, nơi oxy và độ ẩm trong không khí xung quanh nhanh chóng khuếch tán, gây ra phản ứng oxy hóa-khử (ORR) và các gốc tự do do phản ứng này tạo ra sẽ làm tăng tốc độ phá vỡ lớp phủ.
(Nguồn ảnh: sciencedirect.com)
Vấn đề chính nằm ở tốc độ ORR, nó quyết định tuổi thọ của kim loại bên dưới. Tuy nhiên, bề mặt giữa lớp phủ và kim loại thường bị che phủ hoặc khó tiếp cận, khiến việc đo tốc độ ăn mòn của kim loại được phủ trở thành một thách thức.
Các công nghệ truyền thống để đo tốc độ này, chẳng hạn như phương pháp phân cực điện động, sử dụng điện cực phụ (tức là điện cực đối diện) để tạo ra sự phân cực tại giao diện. Nguyên lý của nó là tạo ra dòng i-on chảy trong dung dịch điện phân giữa kim loại được phủ và điện cực đối lập, từ đó có thể đo được dòng electron trong mạch ngoài và suy ra tốc độ ăn mòn. Tuy nhiên, điều này có những hạn chế, vì lớp phủ hữu cơ có tính không thấm i-on, dẫn đến các khu vực được bao phủ không thể phân cực hiệu quả. Do đó, cần có công nghệ điện hóa học mới để định lượng tốc độ suy thoái của kim loại có lớp phủ như vậy.
