ICS 87.040 G 50
中华人民共和国国家标准
GB/T39482.3—2020
涂漆和未涂漆金属试样的电化学阻抗谱（EIS) 第3部分：从模拟电解池
获得数据的处理和分析
Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) on coated and uncoated metallic
specimens-Part 3: Processing and analysis of data from dummy cells
（ISO16773-3:2016,MOD）
2021-10-01实施
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局 发布
国家标准化管理委员会 GB/T39482.3—2020
前言
GB/T39482《涂漆和未涂漆金属试样的电化学阻抗谱（EIS)》分为4个部分：
第1部分：术语和定义； —第2部分：数据采集；第3部分：从模拟电解池获得数据的处理和分析；一第4部分：涂覆和未涂覆聚合物试样的谱图示例。 本部分为GB/T39482的第3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用重新起草法修改采用ISO16773-3：2016《涂漆和未涂漆金属试样的电化学阻抗谱
(EIS）第3部分：从模拟电解池获得数据的处理和分析》。
本部分与ISO16773-3：2016相比结构有所调整，附录A列出了本部分与ISO16773-3：2016的章
条编号对照情况的一览表。
本部分与ISO16773-3：2016相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（I）进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。
本部分由中国石油和化学工业联合会提出。 本部分由全国涂料和颜料标准化技术委员会（SAC/TC5)归口。 本部分起草单位：中国科学院海洋研究所、中国船舶重工集团公司第七二五研究所、常州光辉新材
料研究所有限公司、南方电网调峰调频发电有限公司、中海油常州涂料化工研究院有限公司、海虹老人涂料（广州）有限公司、江苏道蓬科技有限公司、青岛理工大学。
本部分主要起草人：赵霞、穆志超、李定林、王晶晶、赵绍洪、金祖权、段继周、黄彦良、武春梅、 崔定伟、陈满、侯保荣、于泳、张文慧。
I GB/T39482.3—2020
涂漆和未涂漆金属试样的电化学阻抗谱（EIS）第3部分：从模拟电解池
获得数据的处理和分析
1范围
GB/T39482的本部分规定了一种用于评估高阻抗涂漆试样EIS试验装置的程序。为实现这一目的，采用模拟电解池来模拟高阻抗涂漆试样。基于所述的等效电路，本部分给出了采用模拟电解池提高测试方案可信度的指南，包括试验测试、曲线拟合和数据表示。
本部分适用于从模拟电解池获得的涂漆和未涂漆金属试样的EIS数据的处理和分析。 注：由于测试的性质，高阻抗涂漆试样的测试更容易受外界因素的电磁干扰。因此，本部分考虑使用合适的模拟电
解池放入法拉第箱中来测试高阻抗试样。但是，大多数生产厂商提供了低阻抗和中阻抗范围辅助的模拟电解池，用于在相对较低阻抗范围内EIS试验装置的检验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO16773-2：2016涂漆和未涂漆金属试样的电化学阻抗谱（EIS）第2部分：数据采集（Elec- trochemical impedance spectroscopy(EIS)on coated and uncoated metallic specimens—Part 2:Col lectionofdata)
3模拟电解池的描述
3.1总则
一组含有四个等效电路的装置（模拟电解池）用于检验总体的试验装置。模拟电解池应单独安装，采用A和B两种类型的等效电路（见图1）。这四个电解池限定的电路元件数值见表1。 ISO/TR16208中描述了具有低阻抗值10Q～1000Q的模拟电解池
注：第9章中，实验室间的测试结果用于评估本方法的精密度。在实验室间测试过程中，参与实验室还测量了第五
个模拟电解池，该电解池由带有未知元件数值的等效电路B组成。
3.2模拟电解池元件
每个模拟电解池由电阻器和电容器组成，并且直接焊接在印刷电路板上（见图1和图2）。这种电阻器和电容器的组合系统（等效电路）常被用于测试高阻抗涂漆试样，
注：由于电路A和B的总电阻很高，模拟电解池的电阻可以忽略不计。通常情况下，R，和R：的电阻值要高于
100MQ，而电解池的电阻大约在100Q500Q。因此，电解池的电阻在这种类型的EIS应用中影响并不明显。 四个模拟电解池中各元件数值的选择应基于以下考虑：
模拟电解池1应能检验测试设备的输入电阻和电容；模拟电解池2～模拟电解池4应具备检验评估软件和阻抗测试设备的能力，以区分电阻器/电容器组合电路的微小差别。
1 GB/T39482.3—2020
ci 1
R
Ri
R2
C2
a) 等效电路A
b) 等效电路B
图1 模拟电解池的等效电路
表 1 模拟电解池元件的数值
C1 nF 0.15 0.15 0.1 10
R2 Ga 一 10 0.2 0.1
C2 nF
R Ga 50 1 1 0.1
模拟电解池
电路 A B B B
1 2 3 4
0.47 20 10
3.3 ：元件的精度要求
低于10°Q电阻器的精度要求是士2%，高于10°α电阻器的精度要求是士5%。电容器的精度要求为士5%。这些规格的电阻器和电容器均可以从市场上获得。 3.4电路描述
通常，高阻抗涂层的测试仅需要双电极装置，但是，电化学工作站能提供三电极或四电极的连接
体系。为简化模拟电解池与电化学工作站的连接，每个电解池应有四个连接器（见图2），并成对连接。为了避免印刷电路板被指印等污染，每个模拟电解池应在其上方和底部安装丙烯酸塑料板进行保护。
2 GB/T 39482.3—2020
Y2 90 75 60 45 30 15 L0 x
Y1 11 10
-2
a) 电解池1
+ Y2 90 75 60 45 30 15 0 x 1Ye 90 75
Y, 10
-2
2
3
1
0
b)电解池2
Yi
60
45 30 15 0 x AY
1
-2
-1
0 c）电解池3
2
Y,
90 75 60 45 30 15 0
8
A
2
0
0
1
d) 电解池4
图3 3模拟电解池和未知电解池获得的拟合阻抗图谱中的Bode图 GB/T39482.3—2020
+ Y2 90 75 60 45 30 15 L。 5 x
Y1 10 9 o0 7 6 LO
-2
-1
2
4
e) 电解池5（元件的数值未知）
说明： x Y, -loglZI[阻抗Z，单位为欧姆（α)]； Y2 I[相位角，单位为度（)]；
-logf[频率f，单位为赫兹（Hz)]；
相位角中；阻抗Z。
1 2
图3（续）
7测试系统的验收标准
EIS测试系统应能测试和提取模拟电解池中电容器和电阻器的数值。电子元件拟合数据与真实数据（见表1)之间的误差不应超过模拟电解池中元件允许的精度限值。过大的数据误差表明EIS测试系统存在试验问题或者系统操作错误。
注：ISO16773-2给出了指南。
8试验报告
如果需要模拟电解池测试文件的试验报告，至少应包括以下信息： a）完全识别模拟电解池及其元件精度所必要的全部细节； b) 注明本部分编号； c) 如果与ISO16773-2：2016中6.7.2的规定不同，应注明状态调节和试验过程中的温度和相对
湿度；使用的试验方法包括激发条件和试验持续时间，尤其是：
d)
频率范围； 2）振幅；
1)
e) 采用相应的等效电路与测量数据进行拟合的结果，如第5章所示；
与规定试验方法的任何不同之处； g) 试验期间观察到的任何异常现象； h) 试验日期。
f)
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