本发明属于电化学涂层技术领域，具体涉及一种确定磷酸钙电化学涂层中电极工作条件的方法。
背景技术：
现人们生活中，许多骨疾病比如骨关节炎、股骨头坏死等难以通过药物治疗获得痊愈，因此常常使用各种金属内置物来替换、修复这些疾患部位。为使得这些金属内置物达到长期稳定的力学性质，且与患者植入部位的骨组织尽快形成高强度、耐久的结合，则需要对内置物进行涂层。在涂层技术中，最早得到应用的是热喷涂技术，但这种技术难以涂敷具有复杂外形的内置物，因此难以适应现在日趋多样的临床需求。随着涂层技术的进步，电化学涂层技术由于其优异的综合性能逐渐得到推广以及广泛使用。
电化学涂层的原理是通过电源施加电压，使工件(即所需涂覆涂层的金属内置物)表面在电解液中通入阴极电流，同时发生阴极反应，如氢离子的还原反应(h++e→1/2h2)和水分子的还原反应(h2o+e＝1/2h2+oh-)等。阴极反应的结果使工件表面附近的ph值升高。ph上升使表面附近的酸式磷酸根离子和磷酸分子(hpo42-、h2po4-、h3po4)进一步电离，成为相对更碱式的磷酸根离子(如po43-、hpo42-)。随着这些碱式磷酸根离子浓度增加，各种磷酸钙化合物相如磷酸八钙(ca8(hpo4)2(po4)4)、羟基磷灰石(ca10(oh)2(po4)6)等的浓度商也上升。按照结晶学原理，当浓度商超过相应磷酸钙相的溶解度并达到临界过饱和度，相应的磷酸钙相就会从溶液中以沉淀析出的形式出现。其中，由于该析出反应发生于工件表面附近，部分析出物便会附着于工件表面，从而形成涂层。
在现有的电化学涂层技术操作中，往往难以确定一个优选的电位或电压条件从而得到致密且均匀的涂层。当施加的电位或电压的绝对值过小时，涂层的形成速度慢且孔隙较大；当施加的电位或电压的绝对值过大时，电解液中产生大量氢气，导致涂层覆盖不均匀且涂层的表面会出现很多孔隙。
技术实现要素：
本发明的目的在于：解决现有电化学涂层技术中施加电位的值不适当导致涂层效果差的问题，提供一种确定磷酸钙电化学涂层中电极工作条件的方法，通过对电解液进行线性电位扫描得出线性扫描伏安曲线，然后对该线性扫描伏安曲线进行分析确立出磷酸钙电化学涂层中电极工作的最佳电位区间，从而提升磷酸钙的电化学涂层效果。
本发明采用的技术方案如下：
一种确定磷酸钙电化学涂层中电极工作条件的方法，包括以下步骤：
(a)配置电解液；
(b)将工件作为工作电极，并与参比电极、辅助电极一起浸泡在电解液中；
(c)工作电极、参比电极、辅助电极另一端均与电化学工作站电连接；
(d)将电化学工作站的工作模式设置为线性电位扫描模式；
(e)电化学工作站开始工作，记录不同电位下的电流，并将记录的电位、电流绘制线性扫描伏安曲线；
(f)通过对线性扫描伏安曲线进行分析，得出优选电位区间，该优选电位区间为磷酸钙电化学涂层中电极的优选工作条件。
其中，步骤a中的电解液满足磷酸钙电化学涂层中电解液的最佳条件，该条件的确定方法为：
<1>用酸式磷酸盐、钙盐配置多组在钙与磷摩尔比为a的条件下浓度不同的混合溶液；
<2>用naoh溶液分别滴定步骤<1>中配置的每一组混合溶液，直至溶液中开始出现肉眼可见的浑浊，且浑浊在摇动30秒后不消失，设定此点为滴定终点，并记录每组混合溶液所滴加的naoh溶液的体积；
<3>测量每组混合溶液在滴定终点时溶液的ph值，并计算到达滴定终点时形成的溶液中钙离子浓度；
<4>用步骤<3>得到的每组溶液的ph值、钙离子浓度绘制ph值—钙离子浓度的滴定终点曲线图；
<5>任意选取某一钙离子浓度bmm，并通过滴定终点曲线图选取小于该钙离子浓度bmm所对应的ph值的ph值范围；
<6>在步骤<5>选取出的ph值范围中任意选取多组ph值，并配置对应ph值下、钙离子浓度bmm的多组电解液；
<7>将上述电解液静置，选出静置后不发生沉淀的初选电解液；
<8>在每组初选电解液中均放置工件进行电化学涂层，观察工件表面的涂层情况；
<9>选取工件表面涂层覆盖率达到98％所对应的初选电解液，记录其ph值，该ph值对应的ph值范围为钙离子浓度为bmm下的最优ph值区间；
<10>分别选取与bmm不同的多组钙离子浓度，对选取的每一组钙离子浓度均依次进行步骤e-i，得出对应钙离子浓度下的最优ph值区间；
<11>结合步骤<4>中的滴定终点曲线图、步骤<9>与步骤<10>的最优ph值区间，分析、确定磷酸钙电化学涂层中最优电解液条件。
其中，步骤b中工作电极采用钛、钽、ti-4al-4v合金。
其中，步骤b中辅助电极采用铂或石墨棒。
其中，步骤b中参比电极选用饱和甘汞电极。
其中，步骤d中扫描电位范围从-0.6v～-1.4v。
通过对钛、钽以及ti-4al-4v合金进行以上步骤操作，得到相应的线性扫描伏安曲线，对其线性扫描伏安曲线观察可以发现这些材料的线性扫描伏安曲线具有以下相似的特征：电流初始维持在很低水平，然后随着电位向负电位方向扫描，电流逐渐上升形成一个较为平稳的台阶，电流在该台阶区间内变化较小，当完全通过该台阶之后电流便随着电位扫描再次剧烈上升。
根据电化学理论分析可知，氢离子的还原电流出现台阶表明：当电极电位达到一定值之后，工作电极表面的氢离子已经很低，因此即使电极电位变得更负，工作电极表面也没有大量氢离子可供还原；此时工作电极表面能够接受电子的氢离子被从距离电极更远处向工作电极表面的扩散速度所决定，即由极限扩散电流大小所决定。对于该极限扩散电流部分，电解电流大小不随外加电压的增加而增大，线性扫描伏安曲线会出现一个平台，该平台即为电流台阶；更为重要的是：电流台阶的出现表明了当电极电位处于台阶区间时，电极表面以及附近区域的氢离子浓度可以被大大降低，这样便实现了工作电极附近ph的显著上升，而这种ph上升正是磷酸钙电化学沉积技术中所需要的。
另一方面，当电极电位向正电位方向显著偏离台阶区间时，电极附近氢离子被消耗的速度不能远超过氢离子从远处扩散的速度，这种情况下工作电极表面附近的ph上升将很有限，磷酸钙沉积也非常少量，不能够大面积均匀地附着在工作电极表面成为磷酸钙涂层。
当电极电位向负电位方向迫近台阶区间时，电流有一段变化幅度较大。根据电极动力学理论可知，此时氢离子的还原速度随电极电位变负而进一步加快，但电极表面消耗(还原)氢离子的速度与电解液中氢离子向电极表面扩散速度接近。因此，电极表面附近区域的氢离子浓度尚不会剧烈下降(电化学理论中称此为“耗尽”)，该区域电解液中的ph上升幅度较小；相应的，磷酸钙的沉积也较为少量。
当电极电位向负电位方向远离台阶区间时，电流变化幅度很大，此时电极电位会逐步激发不带电荷的水分子加速分解，因此导致工作电极的电流逐步剧烈上升。虽然水分子的分解反应可以在阴极(即待涂覆的金属内置物)附近产生大量的oh-，有利于加速形成磷酸钙沉积物；但是，实验发现大电流也同时会产生强烈的氢气气泡溢出，而这样强烈的气泡溢出会导致电解液溶液形成对流，阻碍磷酸钙的附着；同时，剧烈的氢气气泡溢出会使得已形成的磷酸钙附着出现大面积的气孔并被冲散到溶液中。更重要的是，对于线性扫描伏安曲线的预测以及实验均可以清楚表明，在电流台阶区间氢离子即可被消耗而产生较大的局部ph上升，从而驱动磷酸钙形成良好的涂层；因此，在更负的电极电位处进行电解操作并无附加的技术优势或明显更优秀的作用效果，因此也属于磷酸钙电化学涂层中电极工作条件不恰当的选择。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，借助电化学的研究方法对电极施加线性电位扫描，得出线性扫描伏安曲线，通过对该线性扫描伏安曲线进行观察并结合理论分析便能确立出最佳电极电位工作区间。本方法不仅能够很大程度上提升磷酸钙电化学涂层的可靠性和稳定性，同时在优选电解液条件下通入该区间内电压便能形成非常稳定的致密且均匀的涂层；另一方面，本发明对于磷酸钙电化学涂层中电极工作条件的确定方法具有清楚的理论依据以及大量的实验基础，不仅仅限于纯钛、纯钽以及ti-4al-4v合金，更适用于各种金属材料，同牌号材料的不同批次，以及同批次材料的不同状态。本发明确定的磷酸钙电化学涂层中电极的工作条件适于工业应用，对大规模进行电化学涂层有显著的促进意义。
附图说明
表1为本发明在实施例1中钙离子浓度为10mm情况下的实验现象以及数据；
表2为本发明实施例1中钙离子浓度为8mm情况下的实验现象以及数据；
表3为本发明实施例1中钙离子浓度为15mm情况下的实验现象以及数据；
表4为本发明实施例1中钙离子浓度为20mm情况下的实验现象以及数据；
表5为本发明实施例1中取台阶区间内电极电位的实验现象以及数据；
表6为本发明实施例2中取台阶区间外电极电位的实验现象以及数据；
图1为本发明在实施例1情况下的滴定终点曲线图；
图2为本发明在实施例1情况下的线性扫描伏安曲线图；
图3为本发明在实施例3情况下的线性扫描伏安曲线图；
图4为本发明在实施例4情况下的线性扫描伏安曲线图；
图5为本发明在实施例5情况下的线性扫描伏安曲线图；
图6为本发明在实施例6情况下的线性扫描伏安曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种确定磷酸钙电化学涂层中电极工作条件的方法，包括以下步骤：
(a)配置满足磷酸钙电化学涂层中电解液处于最佳条件的电解液，该电解液的最佳条件的确定方法为：
<1>用酸式磷酸盐、钙盐配置多组在钙与磷摩尔比为a的条件下浓度不同的混合溶液；
<2>用naoh溶液分别滴定步骤<1>中配置的每一组混合溶液，直至溶液中开始出现肉眼可见的浑浊，且浑浊在摇动30秒后不消失，设定此点为滴定终点，并记录每组混合溶液所滴加的naoh溶液的体积；
<3>测量每组混合溶液在滴定终点时溶液的ph值，并计算到达滴定终点时形成的溶液中钙离子浓度；
<4>用步骤<3>得到的每组溶液的ph值、钙离子浓度绘制ph值—钙离子浓度的滴定终点曲线图；
<5>任意选取某一钙离子浓度bmm，并通过滴定终点曲线图选取小于该钙离子浓度bmm所对应的ph值的ph值范围；
<6>在步骤<5>选取出的ph值范围中任意选取多组ph值，并配置对应ph值下、钙离子浓度bmm的多组电解液；
<7>将上述电解液静置，选出静置后不发生沉淀的初选电解液；
<8>在每组初选电解液中均放置工件进行电化学涂层，观察工件表面的涂层情况；
<9>选取工件表面涂层覆盖率达到98％所对应的初选电解液，记录其ph值，该ph值对应的ph值范围为钙离子浓度为bmm下的最优ph值区间；
<10>分别选取与bmm不同的多组钙离子浓度，对选取的每一组钙离子浓度均依次进行步骤<5>至步骤<9>，得出对应钙离子浓度下的最优ph值区间；
<11>结合步骤<4>中的滴定终点曲线图、步骤<9>与步骤<10>的最优ph值区间，分析、确定磷酸钙电化学涂层中最优电解液条件。
(b)将工件作为工作电极，并与参比电极、辅助电极一起浸泡在电解液中；
(c)工作电极、参比电极、辅助电极另一端均与电化学工作站电连接；
(d)将电化学工作站的工作模式设置为线性电位扫描模式；
(e)电化学工作站开始工作，记录不同电位下的电流，并将记录的电位、电流绘制线性扫描伏安曲线；
(f)通过对线性扫描伏安曲线进行分析，得出优选电位区间，该优选电位区间为磷酸钙电化学涂层中电极的优选工作条件。
作为优选的，步骤b中工作电极采用钛、钽、ti-4al-4v合金。
作为优选的，步骤b中辅助电极采用铂或石墨棒。
作为优选的，步骤b中参比电极选用标准氯化银电极或饱和甘汞电极等。
作为优选的，步骤d中扫描电位范围从-0.3v～-1.6v。
实施例1
一种确定磷酸钙电化学涂层中电极工作条件的方法，包括以下步骤：
(a)配置满足磷酸钙电化学涂层中电解液处于最佳条件的电解液，该电解液的最佳条件的确定方法为：
<1>分别配置硝酸钙2mm、磷酸二氢铵4mm；硝酸钙4mm、磷酸二氢铵8mm；硝酸钙8mm、磷酸二氢铵16mm；硝酸钙10mm、磷酸二氢铵20mm；硝酸钙15mm、磷酸二氢铵30mm；硝酸钙20mm、磷酸二氢铵40mm；硝酸钙25mm、磷酸二氢铵50mm的系列混合溶液；
<2>用浓度为0.1mm的naoh溶液分别滴定步骤a中配置的每一组混合溶液，直至溶液中开始出现肉眼可见的浑浊，且浑浊在摇动30秒后不消失，设定此点为滴定终点，并记录每组混合溶液所滴加的naoh溶液的体积；
<3>测量每组混合溶液在滴定终点时溶液的ph值，并计算到达滴定终点时形成的溶液中钙离子浓度；
<4>用步骤<3>得到的每组溶液的ph值、钙离子浓度绘制ph值—钙离子浓度的滴定终点曲线图；
<5>选取钙离子浓度为10mm，并通过上述滴定终点曲线图确定钙离子浓度为10mm情况下滴定终点所对应的ph值为c，本实施例中c值取6.0，选取出滴定终点曲线图中对应钙离子浓度为10mm情况下ph＜c的ph值范围；
<6>在步骤<5>选取出的ph值范围中选取多组ph值，以c-0.3、c-0.5、c-0.6、c-0.7、c-0.8、c-1.1、c-1.2、c-1.3、c-1.5、c-1.8的方式选取多组ph值，选取出来的ph值依次为：5.7、5.54、5.43、5.32、5.2、4.9、5.0、4.87、4.7、4.5、4.2；并配置对应ph值下、钙离子浓度5mm的多组电解液；另外在多组电解液中分别加入适量nacl进行混合，使得混合后的溶液中nacl浓度为150mm；
<7>将上述电解液静置48h，选出静置后不发生沉淀的初选电解液；
<8>在每组初选电解液中均放置工件进行电化学涂层，观察工件表面的涂层情况；
<9>选取工件表面涂层覆盖率达到98％所对应的初选电解液，记录其ph值，该ph值对应的ph值范围为钙离子浓度为10mm下的最优ph值区间；
<10>选取钙离子浓度为8mm、15mm、20mm，然后依次进行对应步骤<5>至步骤<9>，得出钙离子浓度为8mm、15mm、20mm条件下的最优ph值区间；
<11>结合步骤<4>中的滴定终点曲线图(如图1所示)，步骤<9>与步骤<10>的最优ph值区间(如表1、表2、表3、表4所示)，可以发现在一定浓度情况下，从接近滴定终点曲线的位置开始取值，随着ph的减小，在第一区间段内，溶液在48小时内自发产生沉淀，且自发产生沉淀的程度逐渐减弱；在第二区间段内，溶液的电化学涂层效果开始维持在百分之百的覆盖率，但是到一定程度后涂层覆盖率会出现下降并逐渐降低。根据对表1、表2、表3、表4的观察分析发现，溶液的最佳ph值范围总为：在钙与磷摩尔比为1:2条件下所对应的沉淀边界的ph值以下0.7～1.2之间。因此便能够确定，所配置的硝酸钙以及磷酸二氢铵溶液在钙与磷摩尔比为1:2条件下，磷酸钙电化学涂层中最优电解液条件为电解液的ph值应该设置在该电解液中钙离子浓度所对应的沉淀边界的ph值以下0.7～1.2的范围。
<12>配置300ml电解液，其中硝酸钙浓度为5.25mm、磷酸二氢铵浓度为10.5mm、氯化钠浓度为150mm，调节ph值为5.3。
(b)将钛作为工作电极，铂作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极，然后将工作电极、参比电极、辅助电极一起浸泡在电解液中；
(c)工作电极、参比电极、辅助电极另一端均与电化学工作站电连接；
(d)将电化学工作站的工作模式设置为线性电位扫描模式，扫描电位范围为-0.6v～-1.4v；
(e)电化学工作站开始工作，记录不同电位下的电流，并将记录的电位、电流绘制线性扫描伏安曲线；
(f)通过对线性扫描伏安曲线(如图2所示)进行分析，在以钛工件作为工作电极时，线性扫描伏安曲线具有以下特征：在-0.3v～-0.6v区间，电流维持在很低水平，在-0.6v～-1.13v区间，电流逐渐上升，在-1.13v～-1.17v区间，电流形成一个较为平稳的台阶，电流在该台阶区间几乎无变化，在-1.17v～-1.8v区间，电流便随着电位扫描剧烈上升。根据电化学理论分析可知，当电极电位处于台阶区间时，此时所形成的涂层效果最好。
(g)取多个台阶区间上的电极电位，对配置好的多组电解液分别处于所选取的电极电位条件下进行电化学涂层，得到该电解液条件下不同电位的电化学涂层情况(如表5所示)，选取涂层中覆盖达到98％的电极电位，所选取的电极电位所对应的电位区间则为所对应电解液条件下的最优电位区间。根据表5可以发现，该区间段所对应的电化学涂层覆盖率都能够达到98％以上，因此该区间段为该电解液条件下电化学涂层中电极工作条件的优选电位区间段。
实施例2
在实施例1的基础上，进行以下步骤：
重复步骤a—f，取多个台阶区间以外的电极电位，对配置好的多组电解液分别处于所选取的电极电位条件下进行电化学涂层，得到该电解液条件下不同电位的电化学涂层情况(如表6所示)，选取涂层中覆盖达到98％的电极电位。根据表6可以发现，台阶区间段以外的点位都难以达到98％的涂层覆盖率，因此证实了实施例1中所选取的优选电位区间段为唯一的最优区间段的正确性。
实施例3
在上述实施例的基础上，进行以下步骤：
(a)配置满足磷酸钙电化学涂层中电解液处于最佳条件的电解液，该电解液的最佳条件的确定方法与实施例一相同；然后配置300ml电解液，其中硝酸钙浓度为2.5mm、磷酸二氢铵浓度为5mm、氯化钠浓度为150mm，调节ph值为6.1。
(b)将钛作为工作电极，铂作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极，然后将工作电极、参比电极、辅助电极一起浸泡在电解液中；
(c)工作电极、参比电极、辅助电极另一端均与电化学工作站电连接；
(d)将电化学工作站的工作模式设置为线性电位扫描模式，扫描电位范围为-0.6v～-1.4v；
(e)电化学工作站开始工作，记录不同电位下的电流，并将记录的电位、电流绘制线性扫描伏安曲线；
(f)通过对线性扫描伏安曲线(如图3所示)进行分析，在以钛工件作为工作电极时，该线性扫描伏安曲线具有与实施例1中线性扫描伏安曲线相似的特征：电流初始维持在很低水平，然后随着电位向负电位方向扫描，电流逐渐上升形成一个较为平稳的台阶，电流在该台阶区间变化较小，通过台阶之后电流便随着电位扫描再次剧烈上升。根据电化学理论分析可知，当电极电位处于台阶区间时，此时所形成的涂层效果最好。但是该线性扫描伏安曲线中所对应的台阶区间的位置不同、长度不同，因此可以表明，在同一钙与磷摩尔比条件下，电解液中钙离子浓度不同，所对应的优选电位区间也不同，即电化学涂层中电极工作条件不同。
实施例4
在上述实施例的基础上，进行以下步骤：
(a)配置满足磷酸钙电化学涂层中电解液处于最佳条件的电解液，该电解液的最佳条件的确定方法与实施例1相同；然后配置300ml电解液，其中硝酸钙浓度为10.5mm、磷酸二氢铵浓度为21mm、氯化钠浓度为150mm，调节ph值为5.0。
(b)将钛作为工作电极，铂作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极，然后将工作电极、参比电极、辅助电极一起浸泡在电解液中；
(c)工作电极、参比电极、辅助电极另一端均与电化学工作站电连接；
(d)将电化学工作站的工作模式设置为线性电位扫描模式，扫描电位范围为-0.6v～-1.4v；
(e)电化学工作站开始工作，记录不同电位下的电流，并将记录的电位、电流绘制线性扫描伏安曲线；
(f)通过对线性扫描伏安曲线(如图4所示)进行分析，在以钛工件作为工作电极时，该线性扫描伏安曲线具有与实施例1中线性扫描伏安曲线相似的特征：电流初始维持在很低水平，然后随着电位向负电位方向扫描，电流逐渐上升形成一个较为平稳的台阶，电流在该台阶区间变化较小，通过台阶之后电流便随着电位扫描再次剧烈上升。根据电化学理论分析可知，当电极电位处于台阶区间时，此时所形成的涂层效果最好。结合实施例1和实施例3可知，不同钙离子浓度条件下，线性扫描伏安曲线中所对应的台阶区间的位置不同、长度不同，因此可以表明，在同一钙与磷摩尔比条件下，电解液中钙离子浓度不同，所对应的优选电位区间也不同，即电化学涂层中电极工作条件不同。
实施例5
在上述实施例的基础上，进行以下步骤：
(a)配置满足磷酸钙电化学涂层中电解液处于最佳条件的电解液，该电解液的最佳条件的确定方法与实施例1相同；然后配置300ml电解液，其中硝酸钙浓度为5.25mm、磷酸二氢铵浓度为10.5mm、氯化钠浓度为150mm，调节ph值为5.3。
(b)将钽作为工作电极，铂作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极，然后将工作电极、参比电极、辅助电极一起浸泡在电解液中；
(c)工作电极、参比电极、辅助电极另一端均与电化学工作站电连接；
(d)将电化学工作站的工作模式设置为线性电位扫描模式，扫描电位范围为-0.6v～-1.4v；
(e)电化学工作站开始工作，记录不同电位下的电流，并将记录的电位、电流绘制线性扫描伏安曲线；
(f)通过对线性扫描伏安曲线(如图5所示)进行分析，在以钽工件作为工作电极时，线性扫描伏安曲线具有以下相似的特征：电流初始维持在很低水平，然后随着电位向负电位方向扫描，电流逐渐上升形成一个较为平稳的台阶，电流在该台阶区间变化较小，通过台阶之后电流便随着电位扫描再次剧烈上升。根据电化学理论分析可知，当电极电位处于台阶区间时，此时所形成的涂层效果最好。但是通过与实施例1对比发现，该线性扫描伏安曲线中所对应的台阶区间的位置不同、长度不同，因此，在相同电解液条件下，不同的工作电极所对应的电化学涂层中电极工作条件也不同。
实施例6
在上述实施例的基础上，进行以下步骤：
(a)配置满足磷酸钙电化学涂层中电解液处于最佳条件的电解液，该电解液的最佳条件的确定方法与实施例1相同；然后配置300ml电解液，其中硝酸钙浓度为10.5mm、磷酸二氢铵浓度为21mm、氯化钠浓度为150mm，调节ph值为5.0。
(b)将ti-4al-4v合金作为工作电极，石墨棒作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极，然后将工作电极、参比电极、辅助电极一起浸泡在电解液中；
(c)工作电极、参比电极、辅助电极另一端均与电化学工作站电连接；
(d)将电化学工作站的工作模式设置为线性电位扫描模式，扫描电位范围为-0.6v～-1.4v；
(e)电化学工作站开始工作，记录不同电位下的电流，并将记录的电位、电流绘制线性扫描伏安曲线；
(f)通过对线性扫描伏安曲线(如图6所示)进行分析，在以ti-4al-4v合金工件作为工作电极时，线性扫描伏安曲线具有以下相似的特征：电流初始维持在很低水平，然后随着电位向负电位方向扫描，电流逐渐上升形成一个较为平稳的台阶，电流在该台阶区间变化较小，通过台阶之后电流便随着电位扫描再次剧烈上升。根据电化学理论分析可知，当电极电位处于台阶区间时，此时所形成的涂层效果最好。但是通过与实施例1对比发现，该线性扫描伏安曲线中所对应的台阶区间的位置不同、长度不同。结合实施例5可以更加确定出，在相同电解液条件下，不同的工作电极所对应的电化学涂层中电极工作条件也不同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。