Paints and varnishes -- Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) on high-impedance coated specimens

ISO 16773-1:2007 gives terms and definitions for electrochemical impedance spectroscopy (EIS) for use in the other parts of ISO 16773.

Peintures et vernis -- Spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) sur des éprouvettes revêtues de haute impédance

L'ISO 16773-1:2007 donne les termes et définitions relatifs ŕ la spectrométrie d'impédance électronique (SIE) qui s'appliquent aux autres parties de l'ISO 16773.

General Information

Status
Replaced
Publication Date
25-Mar-2007
Withdrawal Date
25-Mar-2007
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
07-Dec-2006
Completion Date
26-Mar-2007
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16773-1
First edition
2007-04-01
Paints and varnishes — Electrochemical
impedance spectroscopy (EIS) on
high-impedance coated specimens —
Part 1:
Terms and definitions
Peintures et vernis — Spectroscopie d'impédance électrochimique
(SIE) sur des éprouvettes revêtues de haute impédance —
Partie 1: Termes et définitions
Reference number
ISO 16773-1:2007(E)
ISO 2007
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 16773-1:2007(E)
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 16773-1:2007(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 16773-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 35, Paints and varnishes, Subcommittee SC 9,

General test methods for paints and varnishes.

ISO 16773 consists of the following parts, under the general title Paints and varnishes — Electrochemical

impedance spectroscopy (EIS) on high-impedance coated specimens:
⎯ Part 1: Terms and definitions
⎯ Part 2: Collection of data
⎯ Part 3: Processing and analysis of data from dummy cells
⎯ Part 4: Examples of spectra of polymer-coated specimens
1) In preparation.
© ISO 2007 – All rights reserved iii
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ISO 16773-1:2007(E)
Introduction

ISO 16773 describes a procedure for the evaluation of protective anticorrosion coatings by using

electrochemical impedance spectroscopy (EIS).
Part 1 defines terms used in electrochemical impedance spectroscopy.

Part 2 describes an experimental procedure for testing laboratory instrumentation for collecting and presenting

EIS data collected under potentiostatic control for high-impedance organic coatings on metal surfaces. Part 2

specifies a dummy cell that models the properties of a high-impedance system. It gives a test procedure and

set-up parameters for the collection of impedance data from the dummy cell and the coated metal specimens.

It outlines a procedure for comparing the recorded spectra with the theoretical data for the dummy cell in order

to establish guidelines for acceptable instrumental accuracy and limitations. It does not provide any guidance

on data interpretation.

Part 3 deals with the procedure used for the evaluation of the experimental results obtained from dummy cells

which simulate high-impedance coated samples and it gives acceptance criteria for the values obtained.

Part 4, which is informative in nature, includes some background on impedance spectra of coated metal

specimens and some typical examples of spectra from actual coatings.
iv © ISO 2007 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16773-1:2007(E)
Paints and varnishes — Electrochemical impedance
spectroscopy (EIS) on high-impedance coated specimens —
Part 1:
Terms and definitions
1 Scope

This part of ISO 16773 gives terms and definitions for electrochemical impedance spectroscopy (EIS) for use

in the other parts of ISO 16773.
2 Terms and definitions
2.1
peak-to-peak amplitude

maximum value between maximum and minimum excitation of the applied a.c. perturbation signal

2.2
rms amplitude
root-mean-square (i.e. effective) value of the applied a.c. perturbation signal
NOTE This is the peak-to-peak value of the a.c. amplitude, divided by 22× .
2.3
Bode plot

curves of (a) phase angle versus the logarithm of the applied frequency and (b) the logarithm of the magnitude

of the impedance |Z| versus the logarithm of the applied frequency
2.4
coating

continuous layer formed from a single or multiple application of a coating material to a substrate

[ISO 4618:2006]
2.5
corrosion potential

potential of a corroding surface at which the rate of oxidation (corrosion) and the rate of reduction of the one

or more oxidants are equal
NOTE 1 This is also known as the mixed potential or the rest potential.

NOTE 2 This potential is measured relative to a reference electrode under open-circuit conditions.

2.6
corrosion rate
amount of metal lost in unit time

NOTE This can be expressed, for example, as the change in mass per unit area per unit time.

© ISO 2007 – All rights reserved 1
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ISO 16773-1:2007(E)
2.7
counter-electrode

inert electrode in the electrochemical cell through which the current passes from or to the working electrode

2.8
coating capacitance

capacitance of the capacitor representing the electrical capacitance of the coating in the equivalent circuit

2.9
coating resistance

resistance of the resistor representing the electrical resistance of the coating in the equivalent circuit

2.10
double-layer capacitance

capacitance of the capacitor representing the metal-electrolyte interface characteristics in the equivalent

circuit
2.11
charge transfer resistance

resistance of the resistor representing the metal-electrolyte interface characteristics in the equivalent circuit

2.12
dummy cell

printed-circuit board with mounted electrical components representing the equivalent circuit and with

connection points to the measuring instrument
2.13
electrical zero-reference

voltage with respect to which all voltages within the electrochemical equipment are referen

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16773-1
Première édition
2007-04-01
Peintures et vernis — Spectroscopie
d'impédance électrochimique (SIE) sur
des éprouvettes revêtues de haute
impédance —
Partie 1:
Termes et définitions
Paints and varnishes — Electrochemical impedance spectroscopy (EIS)
on high-impedance coated specimens —
Part 1: Terms and definitions
Numéro de référence
ISO 16773-1:2007(F)
ISO 2007
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ISO 16773-1:2007(F)
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l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,

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de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
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ISO 16773-1:2007(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 16773-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité SC 9,

Méthodes générales d’essais des peintures et vernis.

L'ISO 16773 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Peintures et vernis —

Spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) sur des éprouvettes revêtues de haute impédance:

⎯ Partie 1: Termes et définitions
⎯ Partie 2: Recueil des données
⎯ Partie 3: Traitement et analyse des données obtenues à partir de cellules test
⎯ Partie 4: Exemples de spectres d’éprouvettes revêtues de polymères
1) En cours d’élaboration.
© ISO 2007 – Tous droits réservés iii
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ISO 16773-1:2007(F)
Introduction

L’ISO 16773 décrit une procédure pour l’évaluation des revêtements anticorrosion par spectroscopie

d’impédance électrochimique (SIE).

La Partie 1 spécifie les termes et définitions utilisés en spectroscopie d’impédance électrochimique.

La Partie 2 décrit une méthode expérimentale d’évaluation de l’instrumentation de laboratoire afin de recueillir

et présenter les données de spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) recueillies en mode

potentiostatique pour des revêtements organiques à haute résistance appliqués sur des surfaces métalliques.

L’ISO 16773-2 définit une cellule test qui simule les propriétés d’un système à haute impédance. Elle donne

un mode opératoire d’essai et des paramètres de montage pour recueillir ces données d’impédance sur la

cellule test et des éprouvettes métalliques revêtues. Elle évoque le mode opératoire permettant de comparer

les spectres enregistrés aux valeurs théoriques d’un modèle équivalent de façon à établir et à donner des

indications sur les limitations acceptables et la justesse des instruments. Elle ne fournit aucun élément pour

l’interprétation des données.

La Partie 3 traite des modes opératoires d'évaluation des résultats expérimentaux obtenus à partir de cellules

test qui simulent des éprouvettes métalliques revêtues à haute résistance et elle donne les critères

d'acceptation pour les valeurs obtenues.

La Partie 4, de nature informative, inclut des informations d'ordre général sur les spectres d'impédance

d'éprouvettes métalliques revêtues et quelques exemples typiques de spectres de revêtements

iv © ISO 2007 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 16773-1:2007(F)
Peintures et vernis — Spectroscopie d'impédance
électrochimique (SIE) sur des éprouvettes revêtues de haute
impédance —
Partie 1:
Termes et définitions
1 Domaine d'application

La présente partie de l’ISO 16773 spécifie les termes et définitions relatifs à la spectrométrie d’impédance

électronique (SIE) qui s’appliquent aux autres parties de l'ISO 16773.
2 Termes et définitions
2.1
amplitude crête à crête

valeur maximale entre l’excitation maximale et l’excitation minimale du signal de perturbation appliqué en

courant alternatif
2.2
amplitude efficace

valeur quadratique moyenne (c'est-à-dire efficace) du signal de perturbation appliqué en courant alternatif

NOTE Cela correspond à la valeur de crête à crête de l'amplitude en courant alternatif divisée par 22× .

2.3
diagramme de Bode

courbes de (a) l’angle de phase en fonction du logarithme de la fréquence appliquée et (b) du logarithme de

l'amplitude de l'impédance |Z| en fonction du logarithme de la fréquence appliquée

2.4
revêtement

dépôt continu constitué d'une simple couche ou de plusieurs couches d'un produit de peinture appliqué sur un

subjectile
[ISO 4618:2006]
2.5
potentiel de corrosion

potentiel d'une surface soumise à la corrosion pour lequel la vitesse d’oxydation (corrosion) et la vitesse de

réduction d’un ou des oxydants sont égales
NOTE 1 Ce potentiel s’appelle aussi potentiel mixte ou potentiel d’équilibre.

NOTE 2 Ce potentiel est mesuré par rapport à une électrode de référence dans des conditions de circuit ouvert.

© ISO 2007 – Tous droits réservés 1
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ISO 16773-1:2007(F)
2.6
vitesse de corrosion
quantité de métal perdue par unité de temps

NOTE Cette vitesse peut s'exprimer, par exemple, en variation de masse par unité de surface par unité de temps.

2.7
contre-électrode

électrode inerte de la cellule électrochimique à travers laquelle le courant passe vers l'électrode de travail ou

en provenance de celle-ci
2.8
capacité du revêtement

capacité du condensateur représentant la capacité électrique du revêtement dans le circuit équivalent

2.9
résistance du revêtement

valeur de la résistance représentant la résistance électrique du revêtement dans le circuit équivalent

2.10
capacité de la double couche

capacité du condensateur représentant les caractéristiques de l'interface métal-électrolyte dans le circuit

équivalent
2.11
résistance au transfert de charge

valeurs de la résistance du circuit équivalent représentant les caractéristiques de l'interface métal-électrolyte

dans le circuit équivalent
2.12
cellule test
plaque de circuit imprimé comportant des composants électriques
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.