[發明專利]一種金屬氧化膜分析儀

有效

• 申請號: 201510792021.6
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN105353011B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 朱業超;王仁學;周前華;駱忠漢;程祥威;王向欣;郭小龍;林勇;肖光潤
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

本發明為解決取向硅鋼板表面氧化層檢測周期長，投資成本高的問題，提供了一種基于原電池反應原理，可對金屬氧化層進行快速測量的分析設備，該分析設備包括電位差計、銅導桿、蓋板、酸槽、水槽和恒溫磁力攪拌器和多孔阻板，其中恒溫磁力攪拌器控制電解質溶液溫度穩定性和濃度均勻性；銅導桿為特制聯結導桿，固定在多功能蓋板上，可以實現傳導電流、極板的定位和調節；多孔擋板能有效阻隔渦流，保證測量的穩定性；本發明提供的設備造價低、測試成本低、操作簡便、測量穩定性好，可實現對金屬氧化膜進行宏觀、快速測量，其中附圖(5)就是用本發明提供的儀器，測試取向硅鋼表面氧化層的結果圖示。

技術領域：

本發明涉及一種物質分析設備，尤其涉及一種金屬氧化膜分析儀。

背景技術：

取向硅鋼在工業上的應用廣泛，但在取向硅鋼生產中可能出現表面質量缺陷等不良問題，如露晶、漏金、花斑、層間電阻低等，表面質量問題一方面會提高底層讓步率，另一方面提高了鐵損，同時也有損產品的形象。脫碳退火形成的氧化層質量對最終表面質量有決定性的影響，但是從脫碳退火到最終涂覆絕緣層后發現表面質量問題，再到分析問題并找到解決方案，約需數周，在這幾周里會生產出大量表面質量不良的產品。因此，在脫碳退火生產線對氧化層質量進行檢測，及時對表面質量作出預判，及早作出工藝調整可大大降低表面質量不良問題的發生率。

目前國內對氧化層的分析檢測主要是采用掃描電鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射儀(XRD)及俄歇電子能譜(AES)等微觀分析手段，如雜志《原子能科學技術》，2015年5月第49卷增刊刊登的文章：《包殼材料316Ti在液態鉛鉍中的腐蝕氧化層分析》報道采用SEM分析鉛基研究實驗堆候選包殼材料316Ti腐蝕后形成的雙層氧化膜；雜志《特種鑄造及有色金屬》，2005年第25卷第3期刊登的文章：《鎂合金雙脈沖微弧氧化表面膜層的形成及結構分析》報道采用XRD、SEM、EDX等方法，研究了純鎂與AZ91D鎂合金在六氟鋁酸鈉(Na₃AlF₆)、氫氧化鉀(KOH)、六偏磷酸鈉((NaPO₃)₆)和三乙醇胺四元組分電解液中雙脈沖微弧氧化膜層的形成、膜層形貌和成分結構；雜志《中國腐蝕與防護學報》，2001年第21卷第3期刊登的文章：《鋁表面高壓陽極氧化膜層結構分析》報道采用XRD、SEM和XPS綜合分析了鋁在磷酸和鎢酸鈉體系中形成的高壓陽極氧化膜的成分、形貌和結構。特開2004-11217號公報中公開了采用傅里葉變換紅外線光譜(FT-IR)測定鋼板的表面氧化底層中FeO和SiO₂的含量比值。這些方法的優勢在于能夠對氧化層的成分、形貌、結構進行詳細定性分析和定量分析，因此特別適應于科學研究，但是這些分析方法分析周期長、分析面積小、且設備投資和檢測成本高，不適用于工業生產中需要長期、連續、大批量的宏觀檢測。

發明內容：

為解決上述問題，本發明利用原電池原理，提供了一種可對金屬氧化膜進行宏觀、快速測量的分析設備，該設備造價低、測試成本低，且操作簡便、測量穩定性好。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一套金屬氧化膜分析儀，包括電位差計、銅導桿、蓋板、酸槽、水槽和恒溫磁力攪拌器，其特征在于：酸槽上端固定蓋板，兩根導桿從蓋板中間的槽中穿過，并固定在蓋板上，兩根導桿下端分別與第一極板和第二極板連接，極板浸入到酸槽的酸液中，兩根導桿上端通過導線與電位差計連接，構成回路。

按上述技術方案，所述酸槽中盛裝酸和磁子，酸槽外設置保溫系統，包括水槽和恒溫磁力攪拌器，其中水槽置于恒溫磁力攪拌器內部。

按上述技術方案，蓋板四周開有4個限位孔，酸槽上也相應開孔，通過螺栓將蓋板固定在酸槽上，蓋板上還開有注酸口，便于向酸槽中補充酸液。

按上述技術方案，導桿優選為銅導桿。