[發(fā)明專利]一種腐蝕產(chǎn)物膜磨損性能及腐蝕電化學(xué)測(cè)試裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910076139.3
• 申請(qǐng)日: 2009-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN101477010A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳偉;路民旭;賈月彩;楊善武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/56
• 分類號(hào): G01N3/56;G01N17/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種腐蝕產(chǎn)物膜在磨損條件下電化學(xué)測(cè)試裝置。適用于對(duì)不同腐蝕環(huán)境下形成的腐蝕產(chǎn)物在磨損過程中的電化學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，并可以測(cè)量腐蝕產(chǎn)物膜的耐磨損性能。另外該裝置可以實(shí)現(xiàn)不同腐蝕環(huán)境的模擬。

背景技術(shù)

覆蓋完整且致密的腐蝕產(chǎn)物膜具有減緩腐蝕，保護(hù)基體金屬的作用，但是在實(shí)際使用過程中基體金屬表面的腐蝕產(chǎn)物膜常常會(huì)受到磨損的作用，很容易減薄甚至破裂，使基體金屬腐蝕速度增大，例如貨車車廂，橋板、船板、管道內(nèi)壁等。腐蝕產(chǎn)物膜自身的磨損性能及磨損中的電極過程是決定金屬磨損腐蝕性能的兩個(gè)重要方面。明確腐蝕產(chǎn)物膜的磨損行為和磨損過程中電化學(xué)過程特點(diǎn)，對(duì)于掌握腐蝕產(chǎn)物膜的耐磨損性能，認(rèn)識(shí)腐蝕產(chǎn)物膜對(duì)基體金屬電化學(xué)腐蝕過程的作用具有重要的意義。目前典型的腐蝕磨損試驗(yàn)機(jī)是W.P.Rengstorff等建立的帶有液槽的銷板式往復(fù)運(yùn)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)(G.W.P.Rengstorff，K.Miyoshi，D.H.Buckley，Trans.ASLE.1984，20(1)：43)，后來經(jīng)中國(guó)科學(xué)院金屬研究所姜曉霞等逐步完善，可以測(cè)量不同腐蝕介質(zhì)中金屬基體的摩擦磨損性能(姜曉霞，李詩卓，李曙，金屬的腐蝕磨損，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003)。另外還有腐蝕與磨損同步測(cè)量裝置(王安泰，陶璘，楊燕怡，一種腐蝕與磨損同步測(cè)量裝置，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)局，專利號(hào)：87214788)，腐蝕與磨損交互作用動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置(黃偉九，劉明，李兆峰，一種腐蝕與磨損交互作用動(dòng)態(tài)的測(cè)量裝置，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，專利號(hào)：200620111395.3)等，但是這些都是對(duì)鋼基體的腐蝕磨損性能的測(cè)量，缺少可同時(shí)測(cè)量不同腐蝕環(huán)境中形成的腐蝕產(chǎn)物膜的磨損性能和電化學(xué)行為的測(cè)試裝置，這對(duì)于認(rèn)識(shí)腐蝕產(chǎn)物膜的耐磨損性能和腐蝕產(chǎn)物膜對(duì)磨損中的電化學(xué)反應(yīng)過程的影響帶來了限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供腐蝕產(chǎn)物膜磨損性能及腐蝕電化學(xué)測(cè)試裝置。該裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同腐蝕環(huán)境下所形成的腐蝕產(chǎn)物膜磨損過程中基體金屬腐蝕的電化學(xué)信號(hào)測(cè)試，可以方便準(zhǔn)確地測(cè)量磨損條件下腐蝕產(chǎn)物膜覆蓋金屬的腐蝕電化學(xué)行為。

本發(fā)明由電機(jī)、密封蓋、旋轉(zhuǎn)圓盤、摩擦塊，試樣臺(tái)、三電極電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)等主要部分組成，外接電化學(xué)測(cè)試儀器和恒溫水浴。

電機(jī)1與旋轉(zhuǎn)圓盤9通過聯(lián)軸器24相連，電機(jī)1的四個(gè)底腳螺絲23插入密封蓋內(nèi)以固定電機(jī)1，電機(jī)調(diào)速器2用以調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)圓盤9的轉(zhuǎn)速。電機(jī)1通過聯(lián)軸器24與旋轉(zhuǎn)圓盤9相連，摩擦塊11通過摩擦塊夾具10固定在旋轉(zhuǎn)圓盤9上，通過旋轉(zhuǎn)圓盤9的帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，對(duì)帶有腐蝕產(chǎn)物膜的磨損試樣12和帶有腐蝕產(chǎn)物膜的電化學(xué)試樣25進(jìn)行磨損。帶有腐蝕產(chǎn)物膜的磨損試樣12和帶有腐蝕產(chǎn)物膜的電化學(xué)試樣25，分別放置位于試樣夾具13上的磨損試樣槽27和電化學(xué)試樣槽32處。帶有腐蝕產(chǎn)物膜電化學(xué)試樣25作為工作電極，固定在電化學(xué)試樣槽32中，其連接導(dǎo)線21從電化學(xué)試樣導(dǎo)線槽31中引出，鉑絲26作為輔助電極，放在鉑絲槽29內(nèi)，環(huán)繞在電化學(xué)試樣25的周圍，鉑絲導(dǎo)線20通過鉑絲導(dǎo)線槽30引出。飽和甘汞電極18、電化學(xué)試樣25和鉑絲26構(gòu)成三電極體系，通過導(dǎo)線與外接電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)相連，測(cè)量腐蝕產(chǎn)物膜不同磨損狀態(tài)下的電化學(xué)試樣25的電化學(xué)參數(shù)。

所述磨損試樣12和電化學(xué)試樣25低于實(shí)驗(yàn)箱中溶液16表面5～10cm。

所述試樣夾具13固定在試樣臺(tái)14上，并裝有多個(gè)帶有腐蝕產(chǎn)物膜的磨損試樣12和一個(gè)電化學(xué)試樣25。

在密封蓋5上面留有進(jìn)氣口3和排氣口19。在密封蓋5與法蘭7接觸的部位除了螺釘4外，加了O型密封圈6進(jìn)行密封。摩擦塊11的旋轉(zhuǎn)對(duì)帶有腐蝕產(chǎn)物膜的試樣12進(jìn)行磨損之后，通過稱量和計(jì)算磨損前后腐蝕產(chǎn)物膜的失重得到腐蝕產(chǎn)物膜的磨損性能。

本裝置的有益效果是，可以使金屬或合金在特定的腐蝕環(huán)境中形成腐蝕產(chǎn)物膜，并且能夠?qū)λ纬傻母g產(chǎn)物膜進(jìn)行磨損實(shí)驗(yàn)，測(cè)量所形成的腐蝕產(chǎn)物膜的耐磨損性能，同時(shí)對(duì)磨損過程中有腐蝕產(chǎn)物膜覆蓋的試樣進(jìn)行電化學(xué)參數(shù)的測(cè)量，得到腐蝕產(chǎn)物膜磨損不同時(shí)間后的電化學(xué)參數(shù)值。通過通入腐蝕性的氣體和箱體里面的電解液可以用來模擬多種腐蝕環(huán)境。

附圖說明