[發明專利]實現深海高壓水溶液體系電化學測試的工作電極及其制備

有效

• 申請號: 201711168465.8
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107843628B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 崔宇;胡勝波;劉莉;王福會;李瑛
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及深海低溫高壓水溶液體系電化學測試領域，具體為一種實現深海高壓水溶液體系電化學測試的工作電極及其制備方法。該工作電極由核心部件和絕緣密封部件組成，核心部件由工作電極試樣、高強度密封環氧樹脂、銅芯座和銀絲導線等電連接部件組成。絕緣密封組件由工作電極試樣低溫絕緣密封、電連接絕緣密封及高壓釜連接絕緣密封等組成。工作電極試樣采用特殊的環形結構，用高強度密封環氧樹脂進行封裝處理，結合絕緣組件及低溫氟橡膠密封圈將其安裝到高分子絕緣耐壓殼體中。電連接組件以壓力接觸的形式安裝在工作電極的后方，沿絕緣密封管，經過高壓釜連接絕緣密封組件延伸至高壓釜外，可以滿足低溫高壓全浸式高壓釜中密封需求。

技術領域

本發明涉及深海低溫高壓水溶液體系電化學測試領域，具體為一種實現深海高壓水溶液體系電化學測試的工作電極及其制備方法。

背景技術

深海中蘊藏著豐富的資源，深海資源的開發與利用具有廣闊的發展前景。隨著對海洋資源的探測與開發，深海環境對材料的要求越來越高，其中材料在低溫高壓環境下的腐蝕性能是深海用材料設計的一個重要性能指標，材料在模擬深海的低溫高壓環境下的腐蝕性能評價成為急需解決的關鍵問題。

電化學測試技術可以原位的監測金屬材料在水溶液環境中的腐蝕歷程，同時評價金屬材料的耐腐蝕性能。但由于低溫高壓水環境條件苛刻，對模擬設備和工作電極的制備工藝要求較高，實現較為困難。目前國內大部分的研究設備中工作電極普遍面臨的問題是密封性能差，無法保證較高靜水壓力下的測試穩定性，更無法進行低溫、長時間、壓力交變等環境下的測試工作。因此，本發明研發一種實現深海高壓水溶液體系電化學測試的工作電極，其資助項目：國家自然基金“優秀青年基金”項目，常溫腐蝕與防護，51622106，2016年。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實現深海高壓水溶液體系電化學測試的工作電極及其制備方法，解決在模擬低溫高壓深海苛刻環境時，對實驗設備和工作電極的制備工藝要求較高，實現起來非常困難等問題。

本發明的技術方案是：

一種實現深海高壓水溶液體系電化學測試的工作電極，具體結構特征如下：

高分子絕緣耐壓殼體的一端與耐壓管下連接體的一端連接，耐壓管下連接體的另一端與耐壓管上連接體的一端對接，耐壓管上連接體的另一端與雙錐形連接件的一端對接，雙錐形連接件的另一端穿過高壓釜蓋，雙錐形連接件穿入高壓釜蓋的一端安裝錐形絕緣密封套，雙錐形連接件穿出高壓釜蓋的一端加四氟乙烯平墊Ⅱ采用緊固螺母Ⅱ鎖緊，穿出后的雙錐形連接件安裝上壓帽；高分子絕緣耐壓殼體、耐壓管下連接體、耐壓管上連接體、雙錐形連接件組成工作電極桿，高分子絕緣耐壓殼體、耐壓管下連接體、耐壓管上連接體、雙錐形連接件均為中空結構，相互連通的中空部分形成絕緣密封管，該絕緣密封管中設置熱收縮絕緣護套包覆的銀絲導線；銀絲導線的一端伸出熱收縮絕緣護套后，經過高壓釜連接絕緣密封組件延伸至高壓釜外；銀絲導線的另一端伸出熱收縮絕緣護套后，通過銅芯座與工作電極試樣連接；工作電極試樣設置于高分子絕緣耐壓殼體中，工作電極試樣為在圓片狀結構一側采用環形凹槽，環形凹槽采用環氧樹脂進行封裝，環形凹槽中的環氧樹脂外側設置O型氟橡膠密封圈Ⅰ。

所述的實現深海高壓水溶液體系電化學測試的工作電極，耐壓管上連接體與雙錐形連接件對接處采用凸凹配合，并且在所述對接處的外側設置與正反螺母連接的螺紋，耐壓管上連接體與雙錐形連接件通過正反螺母緊固連接。

所述的實現深海高壓水溶液體系電化學測試的工作電極，高分子絕緣耐壓殼體中設有垂直相通的孔道：直孔道和側孔道，耐壓管下連接體與高分子絕緣耐壓殼體螺紋連接，高分子絕緣耐壓殼體的一端伸至耐壓管下連接體的下端口內，高分子絕緣耐壓殼體通過外螺紋與耐壓管下連接體的內螺紋連接；同時，所述耐壓管下連接體的下端口中設置中空的定位導向桿，所述高分子絕緣耐壓殼體的一端與定位導向桿外側的臺肩之間設置四氟乙烯平墊Ⅰ，定位導向桿的一端伸至所述高分子絕緣耐壓殼體的直孔道內。