[實(shí)用新型]一種應(yīng)力作用下的電偶腐蝕試驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621268363.4
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN206515215U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陽建君;劉丹陽;歐玲;李勁風(fēng);鄭子樵
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11343
• 代理人: 李艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種腐蝕試驗(yàn)裝置，屬于電化學(xué)測試的技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種應(yīng)力作用狀態(tài)下金屬材料的電偶腐蝕試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

三電極體系由工作電極、參比電極和輔助電極(對電極)組成。三電極體系含兩個(gè)回路，一個(gè)回路由工作電極和參比電極組成，用來測試工作電極的電化學(xué)反應(yīng)過程，參比電極只有很微小的電流通過，測試回路可以近似為斷路；另一個(gè)回路由工作電極和輔助電極組成，起到傳輸電子形成回路的作用，滿足電化學(xué)反應(yīng)平衡。也就是說，工作電極的電位是相對于參比電極，而工作電極與輔助電極是組成一個(gè)電路的閉合回路。研究的是工作電極，只有精確地測定工作電極的電位，才能夠考察電極的電化學(xué)反應(yīng)、吸附等界面反應(yīng)的規(guī)律。工作電極和輔助電極之間主要是在于構(gòu)建電化學(xué)反應(yīng)平衡，另外要保證輔助電極不能影響到工作電極。

然而，目前利用現(xiàn)有電解槽進(jìn)行三電極電化學(xué)腐蝕測量試驗(yàn)時(shí)，尤其是在應(yīng)力作用下的電偶腐蝕試驗(yàn)測試，采用電化學(xué)方法進(jìn)行電偶腐蝕的試驗(yàn)過程中，對每個(gè)工作電極需要分別焊接導(dǎo)線，這樣不但耗材而且焊接時(shí)的高溫會對試樣(特別是表面具有膜層結(jié)構(gòu)的) 產(chǎn)生較大的影響；焊接導(dǎo)線后需要用環(huán)氧樹脂或硅膠封樣，只露出一個(gè)固定面積的面，這樣不但需要長時(shí)間的等待固化干燥時(shí)間，而且容易產(chǎn)生氣泡或微孔，工作面積也不易精確控制，這都會對測量結(jié)果產(chǎn)生很大影響；試件的非測量部位須用環(huán)氧樹脂密封，不可重復(fù)利用，試件材料過度浪費(fèi)；利用浸泡試驗(yàn)計(jì)算腐蝕速率時(shí)，封裝的環(huán)氧樹脂不易清除干凈，影響材料失重計(jì)算，進(jìn)而影響腐蝕研究結(jié)果；另外，很多情況下測試完的樣品需要在掃描電子顯微鏡下觀察形貌，用環(huán)氧樹脂或硅膠封過的試樣在真空室中占據(jù)很大的空間且導(dǎo)電性差，降低了空間利用率、增加了處理難度。

有鑒于此，亟需一種操作簡單，能夠固定試樣位置，試件無需環(huán)氧樹脂或硅膠封樣，節(jié)省試件等待固化干燥的時(shí)間；能夠方便的得出參與電偶腐蝕試的工作面積，且能夠精準(zhǔn)的控制；試樣的非測量部位可以重復(fù)利用，避免了試驗(yàn)過程中材料的過渡浪費(fèi)；試驗(yàn)過程中，通過試樣無需后續(xù)處理，可直接得出精準(zhǔn)的材料失重，其試樣的數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確度高，對研究在應(yīng)力作用下的電偶腐蝕，具有較高的參考價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種應(yīng)力作用下的電偶腐蝕試驗(yàn)裝置，用于金屬板材在應(yīng)力作用下的電化學(xué)性能測試，包括腐蝕池、應(yīng)力載荷裝置、固定裝置、反應(yīng)電極和參比電極，腐蝕池包括用來電解質(zhì)和用來盛裝電解質(zhì)的反應(yīng)槽，沿腐蝕池的長度延伸方向，應(yīng)力載荷裝置與固定裝置間隔的分設(shè)，且應(yīng)力載荷裝置沿重力方向，成對的分設(shè)在腐蝕池的兩側(cè)；反應(yīng)電極包括第一金屬電極和第二金屬電極，所述第一金屬電極可更換的夾持在應(yīng)力載荷裝置的中間，貫穿腐蝕池，部分與電解質(zhì)接觸的設(shè)置，第二金屬電極通過固定裝置可替換的設(shè)置在腐蝕池的一端；參比電極夾設(shè)在應(yīng)力載荷裝置和固定裝置之間，伸入腐蝕池，且與電解質(zhì)部分接觸的固定；以此，將第一金屬電極、第二金屬電極和參比電極分別連通電偶腐蝕儀，形成一個(gè)三電極體系電化學(xué)測試的試驗(yàn)回路，通過更換不同材質(zhì)的第一金屬電極和第二金屬電極，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)力作用下不同材質(zhì)的電偶腐蝕試驗(yàn)，在試驗(yàn)過程中，工作電極無需環(huán)氧樹脂或硅膠進(jìn)行封樣，省去了工作電極長時(shí)間固化干燥時(shí)間，提升了試驗(yàn)的效率；在試驗(yàn)過程中，通過控制裝置能夠?qū)⑴c反應(yīng)的工作面積進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，且在試驗(yàn)后期，避免了現(xiàn)有試驗(yàn)過程中因?yàn)槿コ庋b的環(huán)氧樹脂不易帶來材料失重計(jì)算不精確帶來的誤差；試件的非測量部位因?yàn)闊o需環(huán)氧樹脂進(jìn)行密封，所以可以重復(fù)利用，避免了試件材料的過度浪費(fèi)。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)槽的長度方向近似水平的延伸設(shè)置，電解質(zhì)盛裝在反應(yīng)槽內(nèi)部；第一金屬電極垂直的貫穿反應(yīng)槽，且與電解質(zhì)部分的接觸，以此，便于在試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)電極的快速拆卸、更換，提升了試驗(yàn)的效率。

優(yōu)選地，所述固定裝置設(shè)置在反應(yīng)槽遠(yuǎn)離應(yīng)力載荷裝置的一端，第二金屬電極與電解質(zhì)接觸面積可調(diào)的夾設(shè)在固定裝置內(nèi)部。

優(yōu)選地，為了便于拆卸和第二金屬電極的更換，所述固定裝置設(shè)置在反應(yīng)槽遠(yuǎn)離應(yīng)力載荷裝置的末端。

優(yōu)選地，所述應(yīng)力載荷裝置包括成對設(shè)置的夾持器和銷釘，夾持器分隔在腐蝕池的兩側(cè)，包括固定部和夾持部，固定部遠(yuǎn)離腐蝕池，且將其夾設(shè)在中間布置；夾持部遠(yuǎn)離與固定部連接的另外一端，彼此相向延伸的；且夾持部相對于固定部可伸縮的設(shè)置；銷釘可拆卸的貫穿夾持器的夾持部設(shè)置。

優(yōu)選地，所述夾持器包括固定部和夾持部，固定部遠(yuǎn)離腐蝕池，且將其夾設(shè)在中間布置；夾持部遠(yuǎn)離與固定部連接的另外一端，彼此相向延伸的布置。