一種不銹鋼點蝕研究中避免縫隙腐蝕的試樣封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種封裝結(jié)構(gòu)，尤其涉及不銹鋼點蝕研究中避免縫隙腐蝕的試樣封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼材料因其具有良好的加工性能及耐全面腐蝕性能而獲得廣泛應(yīng)用，但在含有Cl-等侵蝕性離子的環(huán)境中，不銹鋼易發(fā)生點蝕。點蝕是不銹鋼局部腐蝕的一種重要形式，一般來講，點蝕的形貌特征是點蝕孔的孔口直徑小于點蝕孔深度，而且孔口容易被腐蝕產(chǎn)物覆蓋而不易被觀察到，故危害性極大。
[0003]目前，對不銹鋼點蝕能力進行表征的參數(shù)主要包括點蝕破裂電位Eb、點蝕保護電位Ep、滯后包絡(luò)面積、腐蝕電流密度等。這些參數(shù)常通過測量不銹鋼在含Cl-的溶液中(典型成分為3.5 %的NaCl溶液)的動電位極化曲線和靜電位極化曲線獲得。以陽極極化曲線正向掃描中腐蝕電流密度達到10 μ A/cm2或100 μ A/cm2時(GB/T 17899-1999不銹鋼點蝕電位測量方法)電位中最正的電位值來表示其點蝕破裂電位，陽極極化曲線反向掃描過程中極化曲線與正向掃描的極化曲線相交位置對應(yīng)的電位值為點蝕保護電位Ep。
[0004]Ep反映了材料在腐蝕溶液中的表面再鈍化能力，Ep越負，表面再鈍化能力越弱，否之越強；點蝕破裂電位Eb越正，代表材料耐點蝕能力越好。另外正反向極化曲線所包絡(luò)的面積稱為滯后包絡(luò)面積，在滯后包絡(luò)面積中不會形成新的點蝕孔，而已形成的點蝕孔則繼續(xù)生長，一般滯后包絡(luò)面積越大點蝕的傾向性也愈大。
[0005]金屬試樣在電化學(xué)工作站上進行電化學(xué)測量前均須進行封裝處理，以方便三電極體系的連接。傳統(tǒng)的封裝步驟如下:
[0006]切割工作電極:用線切割方法將金屬試樣切割成直徑為1mm的圓片或1X 10X2?2.5mm3的方塊，作為工作電極；工作電極的兩面分別為工作面和非工作面，工作面為電化學(xué)測量的對象，非工作面用于導(dǎo)線的焊接；
[0007]預(yù)鈍化處理:將工作電極放入濃酸溶液(例如50 0C的濃硝酸溶液)中，進行預(yù)鈍化處理；封裝:將工作電極除工作面外的所有區(qū)域用封裝材料(如酚醛樹脂)進行封裝，并在非工作面焊接導(dǎo)線；
[0008]移除封裝結(jié)構(gòu)的鈍化膜:使用手工打磨的方法或電化學(xué)方法(例如陰極極化法)，移除工作面上的鈍化膜。
[0009]其中，第(2)、(4)步為可選的步驟。即使不經(jīng)預(yù)鈍化處理，仍然能夠?qū)ぷ麟姌O進行封裝，圖1、2示出了現(xiàn)有技術(shù)中不經(jīng)預(yù)鈍化處理的工作電極的封裝結(jié)構(gòu)。然而，這種封裝結(jié)構(gòu)中，由于工作電極與封裝材料的熱膨脹系數(shù)明顯不同，這兩者之間界面會存在縫隙。當(dāng)使用含侵蝕性陰離子(如Cl-)的溶液進行電化學(xué)測量(例如點蝕測量)時，侵蝕性陰離子將隨溶液進入縫隙，并與工作電極反應(yīng)，產(chǎn)生縫隙腐蝕。為避免縫隙腐蝕，優(yōu)選進行預(yù)鈍化處理步驟，以在工作電極周圍形成一層鈍化膜，保護金屬基體。圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)預(yù)鈍化處理，但未移除鈍化膜的工作電極的封裝結(jié)構(gòu)。
[0010]在第(4)步中，不管是采用手工打磨的方法還是電化學(xué)方法，金屬工作電極側(cè)面、尤其是側(cè)面靠近工作面一端的鈍化膜都極其容易被破壞，導(dǎo)致這些地方的金屬裸露在外(如圖4所示)。如上文所論述的，這些沒有鈍化膜的金屬會與具侵蝕性陰離子反應(yīng)；這樣一來，通過電化學(xué)測量獲得的各項測量結(jié)果將受到影響。例如在點蝕測量中，點蝕電流密度等電化學(xué)參數(shù)必將包含縫隙腐蝕產(chǎn)生的電流和點腐蝕產(chǎn)生的電流兩部分，從而使得點蝕測量結(jié)果失去準(zhǔn)確性。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種不銹鋼點蝕研究中避免縫隙腐蝕的試樣封裝結(jié)構(gòu)，使得在后續(xù)移除其工作面的鈍化膜時，工作電極側(cè)面的鈍化膜能夠保持完整，不受破壞，從而保證了被封裝的工作電極的電化學(xué)測量結(jié)果的準(zhǔn)確。
[0012]解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0013]—種不銹鋼點蝕研究中避免縫隙腐蝕的試樣封裝結(jié)構(gòu)，所述試樣制成的工作電極3的非工作面32連接焊接導(dǎo)線I，并鑲嵌在封裝材料2中，工作面31裸露在外，其特征在于:所述工作面31周邊有I?1.5mm寬的范圍被封裝材料覆蓋。
[0014]使用本實用新型的方法進行封裝后，工作面外圍約I?1.5_寬的范圍被封裝材料覆蓋，且工作面略低于封裝材料表面，從而避免了在使用陰極極化法移除鈍化膜的過程中出現(xiàn)過度極化，破壞工作電極側(cè)面的鈍化膜的問題，保證了被封裝的金屬試樣的電化學(xué)測量結(jié)果的準(zhǔn)確。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0016]在移除封裝結(jié)構(gòu)工作面的鈍化膜后，工作電極側(cè)面的鈍化膜能夠保持完整，不受破壞，從而避免縫隙腐蝕的產(chǎn)生，保證了被封裝的金屬試樣的電化學(xué)測量結(jié)果的準(zhǔn)確；
[0017]封裝結(jié)構(gòu)簡單，操作性強，成本低廉。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中不經(jīng)預(yù)鈍化處理的工作電極的封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0020]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中不經(jīng)預(yù)鈍化處理的工作電極的封裝結(jié)構(gòu)的主視圖；
[0021]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)預(yù)鈍化處理的工作電極的封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0022]圖4為圖3的封裝結(jié)構(gòu)在移除鈍化膜處理后的側(cè)視圖；
[0023]圖5為本實用新型經(jīng)預(yù)鈍化處理的工作電極的封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0024]圖6為圖5的封裝結(jié)構(gòu)在移除鈍化膜后處理后的側(cè)視圖；
[0025]圖7為按比較例I所述方法封裝工作電極后測量得到的電位極化曲線；
[0026]圖8為按比較例2所述方法封裝工作電極后測量得到的電位極化曲線；
[0027]圖9為按實施例1所述方法封裝工作電極后測量得到的電位極化曲線。
[0028]附圖標(biāo)記:1-焊接導(dǎo)線；2_封裝材料；3_工作電極；31_工作面；32_非工作面；33-工作電極的側(cè)面；4_鈍化膜。
【具體實施方式】
[0029]比較例I (采用現(xiàn)有的封裝結(jié)構(gòu)，無預(yù)鈍化處理)
[0030]1.切割工作電極:將用線切割方法獲得的304奧氏體不銹鋼樣品(?10X2mm，304奧