一種測量氫在金屬中的擴散裝置的制造方法
【專利摘要】一種測量氫在金屬中的擴散裝置，包括抽真空部件、陰極電流極化部件、氫測量部件、氫儲存部件、夾具部件以及密封部件。其中抽真空部件包括有機玻璃導氣板（7）、膠皮管（9）、真空泵（10）、閥門；陰極電流極化部件包括試樣（5）、輔助電極（2）、參比電極（4）和無底電解槽（1）；氫測量部件包括閥門、真空室（11）、四極質譜儀（12）和計算機（13），氫存儲部件包括真空計（14）和氫儲存箱（15）；夾具部件包括鋼夾具（8）和若干螺栓、螺母；密封部件包括橡皮墊（6）和緊固橡膠塞。本實用新型具有精密性好，測量結果穩(wěn)定、可靠和安全。
【專利說明】
一種測量氫在金屬中的擴散裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種測量氫在金屬中的擴散裝置，屬化學元素測量技術領域?！颈尘凹夹g】
[0002]在對金屬實施陰極保護、酸洗、電鍍，以及金屬在受到腐蝕時，通常伴隨著氫的產生。原子態(tài)的氫一部分相互化合為氫分子，另一部分則可能從界面上擴散入金屬晶格內部， 金屬內氫原子濃度梯度的存在，會使氫原子擴散進金屬晶格到達金屬的另一面，部分滯留在金屬內部的氫可能在金屬內部微笑的孔穴處變成氫分子，也可能和金屬內的某些非金屬元素如碳、硫化合為氣態(tài)的CH4、H2S等氣體，氣泡的形成會在金屬的內部產生很大的壓力， 進而使金屬產生氫皰和發(fā)生氫脆，引起金屬構件的突然性爆裂。測量氫在金屬中的擴散速率在工業(yè)產生中非常重要，是安全生產的重要保障。
[0003]從電化學角度出發(fā)，如果氫在金屬內部積累起來，金屬的電位即發(fā)生負移。因此研究氫在金屬中的擴散和滲透，定量的方法主要有陰極過程量氣法、電化學測量法、高真空測量法和核物理法。電化學測量法的設備簡單，靈敏度高，測量方便、快速、準確，因此被廣泛用于氫滲透研究。
【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是，為了提供一種測量結果更為精確的氫在金屬中的擴散裝置，本實用新型提出一種測量氫在金屬中的擴散裝置。
[0005]本實用新型的技術方案如下:一種測量氫在金屬中的擴散裝置包括抽真空部件、 陰極電流極化部件、氫測量部件、氫儲存部件、夾具部件以及密封部件。
[0006]所述抽真空部件包括有機玻璃導氣板、膠皮管、真空栗和閥門；
[0007]所述陰極電流極化部件包括試樣、輔助電極、參比電極和無底電解槽；
[0008]所述氫測量部件包括有機玻璃導氣板、膠皮管、閥門、真空室、四極質譜儀和計算機；
[0009]所述氫儲存部件包括真空計和氫儲存箱；[〇〇1〇]所述夾具部件包括鋼夾具和若干螺栓、螺母;密封部件包括橡皮墊和緊固橡膠塞。
[0011]試樣為一平板式結構，試樣的面積大于無底電解槽的底部橫截面積，無底電解槽下部通過橡皮墊與試樣連接構成無底電解槽內密封環(huán)境，用于充放電解液；
[0012]有機玻璃導氣板是一與試樣面積大小相仿的平板結構，有機玻璃導氣板中央有一出氣管;有機玻璃導氣板與試樣之間，通過橡皮墊隔開，形成一個狹小空間，有機玻璃導氣板的出氣管朝外通過膠皮管連接真空栗；
[0013]鋼夾具將無底電解槽、橡膠墊、試樣和有機玻璃導氣板安裝固定并夾緊，使之不漏氣、不漏液;構成無底電解槽內的密封環(huán)境和無底電解槽外試樣與有機玻璃導氣板之間的密封環(huán)境。
[0014]無底電解槽頂部開孔采用緊固橡膠塞安裝輔助電極和魯金毛細管;所述魯金毛細管中通過橡皮塞安裝參比電極;所述有機玻璃導氣板與有兩支路的膠皮管相連接;所述膠皮管的一條支路與真空栗相連接，另一條支路與真空室相連接;所述真空室一端與四極質譜儀相連接;所述四極質譜儀與計算機相連接;所述真空室的另一端通過真空計與氫氣儲存箱相通;所述試樣、所述輔助電極、所述參比電極分別通過導線與恒電位儀相連接。
[0015]所述無底電解槽和墊片的材質為耐酸或者耐堿的非導性材料。
[0016]本實用新型的有益效果是，本實用新型裝置結構緊湊、合理，通過裝置中設置的四極質譜儀等，能準確地測量氫在金屬中的擴散量;本實用新型具有精密性好，測量結果穩(wěn)定、可靠和安全的特點?！靖綀D說明】
[0017]圖1為本實用新型裝置結構示意圖；
[0018]圖中，1是無底電解槽;2是輔助電極;3是魯金毛細管;4是參比電極;5是試樣;6是橡皮墊;7是有機玻璃導氣板;8是鋼夾具;9是|父皮管；10是真空栗；11是真空室；12是四極質譜儀;13是計算機;14是真空計;15是氫氣存儲箱;16是丨旦電位儀?！揪唧w實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的一種測量氫在金屬中的擴散裝置作進一步的說明。
[0020]如圖1所示，本實施例一種測量氫在金屬中的擴散裝置，包括抽真空部件、陰極電流極化部件、氫測量部件、氫儲存部件、夾具部件以及密封部件。[0021 ]本實施例裝置的抽真空部件包括有機玻璃導氣板7、膠皮管9、真空栗10和閥門。
[0022]本實施例裝置的陰極電流極化部件包括試樣5、輔助電極2、參比電極4和和無底電解槽。
[0023]本實施例裝置的氫測量部件包括有機玻璃導氣板7、膠皮管9、閥門、真空室11、四極質譜儀12和計算機13;
[0024]所述氫儲存部件包括真空計14和氫儲存箱15;
[0025]所述夾具部件包括鋼夾具8和若干螺栓、螺母;密封部件包括橡皮墊6和緊固橡膠塞。
[0026]試樣5為一平板式結構，試樣的面積大于無底電解槽1的底部橫截面積，無底電解槽1下部通過橡皮墊6與試樣5連接構成無底電解槽內密封環(huán)境，用于充放電解液；
[0027]有機玻璃導氣板7是一與試樣5面積相仿的平板結構，有機玻璃導氣板7中央有一出氣管;有機玻璃導氣板7與試樣5之間，通過橡皮墊隔開，形成一個狹小空間，有機玻璃導氣板7的出氣管朝外通過膠皮管9連接真空栗10;
[0028]鋼夾具8將無底電解槽1、橡膠墊6、試樣5和有機玻璃導氣板7安裝固定并夾緊，使之不漏氣、不漏液;構成無底電解槽內的密封環(huán)境和無底電解槽外試樣與有機玻璃導氣板之間的密封環(huán)境。
[0029]無底電解槽1頂部開孔，通過孔洞采用緊固橡膠塞安裝輔助電極2和魯金毛細管3， 所述魯金毛細管3通過橡皮塞安裝參比電極4;所述有機玻璃導氣板7上的出氣管與有兩支路的膠皮管9相連接;所述膠皮管9的一條支路與真空栗10相連接，另一條支路與真空室11相連接;所述真空室11 一端與四極質譜儀12相連接，所述四極質譜儀12與計算機13相連接； 所述真空室11的另一端通過真空計14與氫氣儲存箱15相通;所述試樣5、所述輔助電極2、所述參比電極4通過導線與恒電位儀16相連接。
[0030]本實用新型一種測量氫在金屬中的擴散裝置的測試方法，其步驟如下:[〇〇31]將加工到一定粗糙度的金屬試樣5表面使用砂紙打磨，用游標卡尺測量尺寸，并分別用無水乙醇和丙酮脫除表面的油脂，用電吹風吹干待用。把金屬試樣5用橡皮墊6與無底電解槽1、有機玻璃導氣板7連接，用鋼夾具8夾緊，使之不漏氣、不漏液。在電解槽中注入硫酸+微量As2〇3溶液，裝好儀器，接好線路，檢查無誤后，打開電源，進行氫滲透測定。
【主權項】
1.一種測量氫在金屬中的擴散裝置，其特征在于，所述裝置包括抽真空部件、陰極電流 極化部件、氫測量部件、氫儲存部件、夾具部件以及密封部件；所述抽真空部件包括有機玻璃導氣板、膠皮管、真空栗和閥門；所述陰極電流極化部件包括試樣、輔助電極、參比電極和無底電解槽；所述氫測量部件包括有機玻璃導氣板、膠皮管、閥門、真空室、四極質譜儀和計算機；所述氫儲存部件包括真空計和氫儲存箱；所述夾具部件包括鋼夾具和若干螺栓、螺母;密封部件包括由橡皮墊和緊固橡膠塞。2.根據權利要求1所述一種測量氫在金屬中的擴散裝置，其特征在于，所述試樣為一平 板式結構，試樣的面積大于無底電解槽的底部橫截面積，無底電解槽下部通過橡皮墊與試 樣連接構成無底電解槽內密封環(huán)境，用于充放電解液。3.根據權利要求1所述一種測量氫在金屬中的擴散裝置，其特征在于，所述有機玻璃導 氣板是一與試樣面積大小相仿的平板結構，有機玻璃導氣板中央有一出氣管;有機玻璃導 氣板與試樣之間，通過橡皮墊隔開，形成一個狹小空間，有機玻璃導氣板的出氣管朝外通過 膠皮管連接真空栗。4.根據權利要求1所述一種測量氫在金屬中的擴散裝置，其特征在于，所述鋼夾具將無 底電解槽、橡膠墊、試樣和有機玻璃導氣板安裝固定并夾緊，使之不漏氣、不漏液;構成無底 電解槽內的密封環(huán)境和無底電解槽外試樣與有機玻璃導氣板之間的密封環(huán)境。5.根據權利要求1所述一種測量氫在金屬中的擴散裝置，其特征在于，所述無底電解槽 頂部開孔采用緊固橡膠塞安裝輔助電極和魯金毛細管;所述魯金毛細管中通過橡皮塞安裝 參比電極;所述有機玻璃導氣板與有兩支路的膠皮管相連接;所述膠皮管的一支路與真空 栗相連接，另一支路與真空室相連接;所述真空室一端與四極質譜儀相連接;所述四極質譜 儀與計算機相連接;所述真空室的另一端通過真空計與氫氣儲存箱相通;所述試樣、所述輔 助電極、所述參比電極分別通過導線與恒電位儀相連接。6.根據權利要求1所述一種測量氫在金屬中的擴散裝置，其特征在于，所述無底電解槽 和墊片的材質為耐酸或者耐堿的非導性材料。
【文檔編號】G01N13/00GK205593884SQ201620289886
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】裴鋒, 李財芳, 劉欣, 田旭, 賈蕗路, 毛榮軍
【申請人】國網江西省電力科學研究院, 國家電網公司