一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電化學腐蝕測量領(lǐng)域，具體為金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬腐蝕可分為電化學腐蝕、化學腐蝕和生物腐蝕等幾種類型，其中電化學腐蝕是防腐蝕領(lǐng)域中最重要的研究對象，是指金屬在水溶液中形成電池而引起的腐蝕。而電化學腐蝕又可分為靜態(tài)腐蝕和動態(tài)腐蝕，在一般的腐蝕實驗中我們一般都是靜態(tài)腐蝕實驗，很少進行相關(guān)的動態(tài)腐蝕實驗，動態(tài)腐蝕實驗情況卻更加貼近我們實際生活情況，利用動態(tài)腐蝕實驗可以很好的模擬輪船在海洋中航行所遇到的腐蝕狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對靜態(tài)腐蝕實驗無法完全模仿輪船在海洋環(huán)境中航行所遇到的腐蝕情況，本發(fā)明提供了一種工藝簡單，可大致模擬輪船在海洋環(huán)境中航行所遇到的腐蝕情況的實驗裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中電化學腐蝕測量存在的無法對動態(tài)腐蝕液中的金屬材料進行實時電化學腐蝕測量等問題。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，其特征在于，實驗裝置設(shè)有流水槽、電極套板、固壓板、外接接口、電極觸孔、M5螺絲孔，具體結(jié)構(gòu)如下:裝置主體為流水槽，流水槽的中間和尾端分別為工作電極觸孔、對電極觸孔，兩槽壁上有四個M5螺絲孔，對應(yīng)電極套板上的四個螺絲孔，用來固定電極套板，電極套板中間有一個用來固定殘壁電極的孔，流水槽底部兩個固壓板的位置上也有對應(yīng)的螺絲孔，并且兩固壓板中間各有一個小孔來接通外接接口；本裝置還設(shè)置有循環(huán)腐蝕液系統(tǒng)、電化學工作站、水流測速儀。
[0005]所述工作電極直接采用研究金屬樣品，金屬樣品置于工作電極觸孔與外接接口之間。
[0006]工作電極觸孔為聚四氟乙烯流水槽中間一方形小孔，外接接口上的銅片與工作電極緊密貼合并穿過固壓板中間的小孔外延一導線與銅片焊連在一起，導線可連接電化學工作站。
[0007 ]在流水槽工作電極上方通過參電極套板固定參比電極，參比電極上部有金屬接頭用以連接電化學工作站。
[0008]對電極觸孔為聚四氟乙烯流水槽中間一方形孔，外接接口上的銅片與對電極緊密貼合并穿過固壓板中間的小孔外延一導線與銅片焊連在一起，導線可連接電化學工作站，對電極觸孔與工作電極觸孔大小比為9:1。
[0009]配套裝置中的循環(huán)腐蝕液系統(tǒng)可調(diào)節(jié)腐蝕液流速，水流測速儀可測量腐蝕液流速。
[0010]本發(fā)明的金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，解決了現(xiàn)有腐蝕測試實驗中無法對金屬樣品的動態(tài)腐蝕情況進行電化學測試的問題。該實驗裝置主體為一流水槽，流水槽整體是由聚四氟乙烯加工而成，上方為PVC透明參比電極套板，用來放置及固定參比電極，下面則分別有一個對電極固壓板和工作電極固壓板，用來固定對電極、工作電極和外接接口，并防止流水槽上的兩個電極觸口漏水。本發(fā)明金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，利用工作電極觸孔、外接接口和固壓板固定研究金屬樣品，實驗中通過進出口的導引使流經(jīng)金屬樣品的液體成為流動腐蝕液，參比電極通過電極套板孔固定在工作電極上方，可對金屬樣品進行動電位極化曲線、交流阻抗譜等電化學測試，準確獲取動態(tài)腐蝕過程中的金屬腐蝕特性。本發(fā)明可以將流動腐蝕液中的腐蝕過程和電化學測試方法結(jié)合起來，獲得動態(tài)腐蝕過程中的腐蝕數(shù)據(jù)，同時工作電極接入方式使得工作電極反應(yīng)面積更易計算和控制，工作電極的制作也得到了極大簡化，使得電化學腐蝕測量更為快捷、準確，有利于更好地分析金屬材料在流動腐蝕環(huán)境中的腐蝕機理，同時通過循環(huán)腐蝕液系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)腐蝕液的流速，使用水流測速儀可以獲得腐蝕液的流速。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是:(I)本發(fā)明金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，可對動態(tài)腐蝕實驗中的金屬樣品進行實時電化學腐蝕監(jiān)測。(2)本發(fā)明裝置中的三電極系統(tǒng)可對金屬樣品在流動腐蝕液中的腐蝕過程進行電化學測量。(3)本發(fā)明裝置中的金屬樣品和對電極可以通過外接接口與電化學工作站相連，并通過固壓板可以將金屬樣品和對電極緊緊壓實在工作電極觸孔和對電極觸孔上，防止流動腐蝕液的溢出。(4)本發(fā)明裝置中工作電極、對電極、參比電極之間所處的位置都恰當合適，便于進行金屬樣品動態(tài)腐蝕實驗的電化學監(jiān)測。(5)本發(fā)明裝置中的循環(huán)水系統(tǒng)和水流測速儀可以調(diào)節(jié)腐蝕液的流速，并可對腐蝕液的流速大小進行測量，連接電化學工作站可以觀察到腐蝕液不同流速狀態(tài)下金屬樣品的腐蝕情況。
【附圖說明】
[0012]圖1動態(tài)腐蝕水槽形狀3D俯視圖。
[0013]圖2動態(tài)腐蝕水槽形狀3D側(cè)視圖。
[0014]圖3動態(tài)腐蝕水槽CAD三視圖。
[0015]a為主視圖，b為俯視圖，c為左視圖。
[0016]1、流水槽，2、電極套板，3、固壓板，4、外接接口，5、工作電極觸孔，6、對電極觸孔，
7、M5螺絲孔，8、進液口，9、出液口。
【具體實施方式】
[0017]具體實施例:
如圖1所示，本發(fā)明金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置主要包括:流水槽1、工作電極觸孔5、對電極觸孔6、M5螺絲孔7、固壓板3、電極套板2、進液口 8、出液口 9、外接接口 4等，結(jié)合圖3，實驗中具體連接關(guān)系如下:腐蝕液經(jīng)由循環(huán)腐蝕液系統(tǒng)中的導管流入到進液口 8，再通過固壓板3將外接接口 4、金屬樣品和對電極固定在工作電極觸孔5和對電極觸孔6上并通過螺絲孔7用螺絲擰緊使彼此緊密接觸形成密封，同時流水槽I上方的電極套板2也用螺絲擰緊固定在上方并固定好參比電機使之正處于工作電極上面，將外接接口 4和參比電極與電化學工作站相連，最后腐蝕液流經(jīng)工作電極觸孔5、對電極觸孔6以及出液口 9，從出液口 9流入循環(huán)腐蝕液系統(tǒng)內(nèi)進行下一個循環(huán)。
[0018]本發(fā)明裝置中的金屬樣品置于固壓板、外接接口和工作電極觸孔之間，腐蝕反映面積可以借助工作電極觸孔進行確定和控制，同時通過M5螺絲孔與流水槽形成固定和密封。
[0019]本發(fā)明裝置中的外接接口是一塊銅片中間豎直焊連著一根銅絲導線，將導線穿過固壓板正中的導線孔可以使得銅片一邊與金屬樣品和對電極緊密接觸，另一邊的導線可以與電化學工作站相連。
[0020]本發(fā)明與電化學工作站聯(lián)用，實時腐蝕監(jiān)測采用三電極測量體系，具體是工作電極(金屬樣品)、參比電極和對電極，其工作原理是工作電極是要研究的金屬材料，對電極是為了和工作電極形成電流回路，因為一定條件下參比電極的電極電位恒定，所以只要測出工作電極和參比電極之間的電位差，也就知道工作電極的電極電位。另一方面工作電極和對電極之間的電流可以測定，所以可以做出描述工作電極性質(zhì)的電化學曲線。
[0021]實驗時，腐蝕液經(jīng)由進液口進入實驗裝置，腐蝕液依次經(jīng)過工作電極觸孔、參比電極、對電極觸孔和出液口，所產(chǎn)生的電信號通過外接接口傳至電化學工作站，并通過電化學測試軟件予以記錄分析。
[0022]本發(fā)明裝置中的循環(huán)腐蝕液系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)腐蝕液在實驗裝置中的流速，并可通過水流測速儀對腐蝕液進行流速測定，獲得具體的腐蝕液流速，因與電化學工作站聯(lián)用，所以可以測量腐蝕液不同流速狀態(tài)下的動電位極化曲線和交流阻抗譜等腐蝕數(shù)據(jù)。
[0023]結(jié)果表明，本發(fā)明可以用于金屬樣品動態(tài)腐蝕情況的實時監(jiān)測，與一般的金屬樣品靜態(tài)電化學腐蝕的測量有很大的不同，使電化學腐蝕實驗更加貼近實際生活，且裝置結(jié)構(gòu)簡單，實驗操作方便，對于研究金屬樣品模擬海洋環(huán)境下動態(tài)腐蝕機理有重要的幫助。
【主權(quán)項】
1.一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，其特征在于，實驗裝置設(shè)有流水槽、電極套板、固壓板、外接接口、電極觸孔、M5螺絲孔;裝置主體為聚流水槽，流水槽的中間和尾端分別為工作電極觸孔、對電極觸孔，兩槽壁上有四個M5螺絲孔，對應(yīng)電極套板上的四個螺絲孔，用來固定電極套板，電極套板中間有一個用來固定殘壁電極的孔，流水槽底部兩個固壓板的位置上也有對應(yīng)的螺絲孔，并且兩固壓板中間各有一個小孔來接通外接接口導線;本裝置還設(shè)有循環(huán)腐蝕液系統(tǒng)、電化學工作站、水流測速儀。2.按照權(quán)利要求1所述一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，其特征在于，所述工作電極直接采用研究金屬樣品，金屬樣品置于工作電極觸孔與外接接口之間。3.按照權(quán)利要求1所述一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，其特征在于，所述流水槽整體是由聚四氟乙烯加工而成。4.按照權(quán)利要求3所述一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，其特征在于，工作電極觸孔為聚四氟乙烯流水槽中間一方形小孔，外接接口上的銅片與工作電極緊密貼合并穿過固壓板中間的小孔外延一導線與銅片焊連在一起，導線可連接電化學工作站。5.按照權(quán)利要求1所述一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，其特征在于，在流水槽工作電極上方通過參電極套板固定參比電極，參比電極上部有金屬接頭用以連接電化學工作站。6.按照權(quán)利要求1所述一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，其特征在于，對電極觸孔為聚四氟乙烯流水槽中間一方形孔，外接接口上的銅片與對電極緊密貼合并穿過固壓板中間的小孔外延一導線與銅片焊連在一起，導線可連接電化學工作站，對電極觸孔與工作電極觸孔大小比為9:1。7.按照權(quán)利要求1所述一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，其特征在于，配套裝置中的循環(huán)腐蝕液系統(tǒng)可調(diào)節(jié)腐蝕液流速，水流測速儀可測量腐蝕液流速。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種金屬動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗裝置，主體為流水槽，流水槽整體是由聚四氟乙烯加工而成，上方為PVC透明參比電極套板，用來放置及固定參比電極，下面則分別有一個對電極固壓板和工作電極固壓板，用來固定對電極、工作電極和外接接口，并防止流水槽上的兩個電極觸口漏水。開啟電化學工作站、循環(huán)水系統(tǒng)，開始動態(tài)腐蝕的電化學測試實驗，在電腦上觀察樣品動態(tài)腐蝕的動電位極化曲線以及交流阻抗譜等實驗結(jié)果，準確獲取動態(tài)腐蝕過程中的金屬腐蝕特性。本發(fā)明的優(yōu)點是：與其他的腐蝕實驗方法相比，將原來的靜態(tài)腐蝕變?yōu)閯討B(tài)腐蝕，與實際腐蝕情況更加接近，并且可實時監(jiān)測其腐蝕情況，有利于更好地分析金屬材料在流動腐蝕環(huán)境中的腐蝕機理。
【IPC分類】G01N17/02
【公開號】CN105547989
【申請?zhí)枴緾N201610034098
【發(fā)明人】萬貝貝, 歐軍飛
【申請人】南昌航空大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月19日