[實用新型]金屬腐蝕監測微距電極探頭

有效

• 申請號: 201320423260.0
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN203324154U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 王振堯;王彬彬;曹公望;鐘西舟;柯偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N17/04
• 分類號: G01N17/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本實用新型涉及電化學腐蝕監測領域，具體為一種金屬腐蝕監測微距電極探頭。

背景技術

腐蝕涉及到許多發生在氣、液、固三相界面間的化學、電化學及物理過程，使得腐蝕過程非常復雜。常規的試驗手段費時費力，且很難實現原位監測，針對這些問題，研究者把多項技術進行有機結合，發展了一些原位監測技術，其中以電化學監測手段最為常見。此項技術中，電極探頭的設計及制備最為關鍵，它決定了原位監測是否具有合理性和模擬性。為此，研究者設計了多種腐蝕監測探頭，如環境腐蝕監測儀、微距雙電極、電偶腐蝕監測電極探頭等。但這些電極探頭的間距多在數百微米甚至毫米級別，即使微距雙電極，其電極探頭間距也一般大于100μm。以上幾種電極技術更多應用于大量溶液或均勻的薄液膜環境下的腐蝕，這與真實的自然環境下的腐蝕不同。真實環境下液膜不均勻，尤其在大氣及土壤環境下，以大氣腐蝕為例，更多的是因氣溶膠沉積造成的分散的微小液滴。氣溶膠顆粒一般在數十微米以內，甚至小于1μm，而對大氣腐蝕影響較嚴重的海鹽粒子氣溶膠的粒徑一般在10μm左右。顯然常規的幾種電極技術很難對其進行測量，尤其在電極探頭還未被沉積的污染物大面積覆蓋時。另外，實際的工程應用中，不同金屬材料間的極微小間距易被腐蝕溶液連接而出現電偶腐蝕，但實驗室模擬條件下的電偶間距往往設置的較大，在數百微米甚至毫米級，與實際狀況有較大差距。微電極及超微電極近年來有了很大發展，但其制作過程繁瑣，使用環境苛刻，限制了其在大氣腐蝕研究中的應用。

實用新型內容

針對以上所述的現有技術中所存在的不足，本實用新型提供一種金屬腐蝕監測微距電極探頭，其不僅能實現常規電極探頭的功能，而且能更好的監測真實環境中材料的腐蝕過程，并且制作過程簡單方便，經濟實用。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：

一種金屬腐蝕監測微距電極探頭，包括：平行放置的若干金屬電極、若干導線、環氧樹脂和探頭外殼；其中：所述探頭外殼為上下兩端開口的筒狀結構，相鄰金屬電極間的距離≤10μm，每個金屬電極分別連接一根導線，連接有導線的金屬電極置于探頭外殼內部，并由環氧樹脂填充導線、電極和探頭外殼之間的空隙（環氧樹脂用于封裝金屬電極及導線并起到絕緣作用）。

所述金屬電極的上端面外露于絕緣樹脂外作為工作面，金屬電極的下端面封裝于絕緣樹脂內；每根導線的一端固定于金屬電極之內，另一端則從金屬電極工作面的相反方向穿出環氧樹脂或從電極外殼的側面穿出；所述探頭外殼的內部無空腔，整個被環氧樹脂填充。

相鄰金屬電極間的距離為5-10μm，所述探頭外殼為PVC材質。所述金屬電極、導線和探頭外殼之間絕緣，即：金屬電極之間絕緣，導線之間絕緣，金屬電極除了與相連接的導線外，與其他導線之間絕緣，金屬電極和導線都不與探頭外殼相接觸。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型電極探頭擁有常規電極探頭可實現的功能，還可以更好的監測金屬材料在真實環境下的腐蝕行為。因為其電極間距≤10μm，可方便的測量金屬材料表面因微小顆粒物沉積所造成的大氣腐蝕過程及實際工況下的電偶腐蝕過程，且制作過程簡單方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的立體結構示意圖。

圖2為圖1的橫剖面圖。

圖中：1-金屬電極；2-導線；3-環氧樹脂；4-探頭外殼。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例詳述本實用新型。

如圖1-2所示，本實用新型的電極探頭包括：平行放置的若干個金屬電極1，緊固于金屬電極上的導線2，用于封裝金屬電極及導線并起到絕緣作用的環氧樹脂3，探頭外殼4。用于保護探頭的探頭外殼4需要具有一定強度（可選PVC材質），形狀為上下兩端開口筒狀結構，根據工況，可選擇圓管或其他多邊形管；平行放置的相鄰金屬電極1間的間距為≤10μm（圖中A所示距離），金屬電極1的上端面要統一暴露在環氧樹脂3外邊作為工作面，金屬電極1的下端面由環氧樹脂3封裝于其內；導線2的一端要分別獨立的連接在各個金屬電極1內，另一端則從工作面的相反方向或外殼的側面接出，導線2不得與金屬電極1的工作面處于同一平面上，金屬電極和不與之相連接的其他導線間要用環氧樹脂進行充分絕緣，不得短接；所用的環氧樹脂3要保證流動性足夠好，確保固化后不同金屬電極之間充分絕緣，不得留有微孔和間隙等；探頭外殼4與金屬電極1及導線2間也要保持良好的絕緣。