[實(shí)用新型]一種用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)下電化學(xué)測(cè)試的反應(yīng)釜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720141315.7
• 申請(qǐng)日: 2017-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206470168U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高志明;苗偉行;胡文彬;夏大海;劉永長(zhǎng);王利欽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N17/02
• 分類號(hào): G01N17/02
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電化學(xué)測(cè)試裝置，尤其是一種用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)下電化學(xué)測(cè)試的反應(yīng)釜。

背景技術(shù)

金屬的腐蝕是指在自然環(huán)境中或者在工況條件下，由于與其所處環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或者電化學(xué)作用而引起的變質(zhì)和破壞。水和氧氣通常是導(dǎo)致金屬腐蝕的最主要成分。為此，對(duì)尺寸、強(qiáng)度和表面要求較高的零件和設(shè)備通常使用不銹鋼材料。不銹鋼耐蝕的原因是其表面在腐蝕介質(zhì)中會(huì)生成一層鈍態(tài)薄層。該薄層可以隔開(kāi)腐蝕介質(zhì)與金屬基體，使金屬本身腐蝕速率大大降低。但不銹鋼，鋁合金，鋁等具有鈍化特性的金屬在含有氯離子的介質(zhì)中容易發(fā)生點(diǎn)腐蝕。點(diǎn)蝕的主要原因是因?yàn)殁g化膜發(fā)生了局部破壞。此時(shí)，裸露的金屬基體作為陽(yáng)極，鈍化膜覆蓋的部分作為陰極，發(fā)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕作用。因此，對(duì)不銹鋼等材料的外部介質(zhì)中的氯離子含量有嚴(yán)格的要求。但在高溫密閉環(huán)境下，氯離子的破壞作用會(huì)增強(qiáng)，鈍化膜本身的耐蝕性也會(huì)變差，同時(shí)，由于密閉環(huán)境，當(dāng)溫度上升至常壓沸點(diǎn)后繼續(xù)升溫是，其設(shè)備內(nèi)部的壓強(qiáng)也會(huì)增大。因此，為了保證金屬零件或設(shè)備的正常使用，需要對(duì)高溫高壓環(huán)境下的氯離子濃度進(jìn)行更嚴(yán)格的控制。但目前在不同溫度下不同材料的臨界氯離子點(diǎn)蝕濃度尚未探明，仍需要進(jìn)一步的研究。

電化學(xué)測(cè)試以及掛片腐蝕實(shí)驗(yàn)是研究金屬腐蝕速率以及類型的有效方法。但由于材料的限制，目前高溫高壓環(huán)境下的反應(yīng)釜難以耐受較高的氯離子濃度。而使用聚四氟內(nèi)膽的高溫高壓反應(yīng)釜雖然可以耐受苛刻的腐蝕介質(zhì)，但均無(wú)法做到電化學(xué)測(cè)試。因此，本裝置是為了兼顧電化學(xué)測(cè)試以及掛片腐蝕實(shí)驗(yàn)并將二者有效的結(jié)合，以研究高溫高壓環(huán)境下金屬的腐蝕行為。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)下電化學(xué)測(cè)試的反應(yīng)釜。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)下電化學(xué)測(cè)試的反應(yīng)釜，包括外殼、聚四氟內(nèi)膽、聚四氟內(nèi)膽上蓋、上壓板、上蓋和電子導(dǎo)通裝置，外殼呈桶狀，在桶狀上端設(shè)置有外沿，在外沿上均布有用于連接上蓋的螺栓擰緊螺紋孔，在外殼內(nèi)部設(shè)置有聚四氟內(nèi)膽，聚四氟內(nèi)膽上端開(kāi)口處設(shè)置有聚四氟內(nèi)膽上蓋，在聚四氟內(nèi)膽上蓋的中部設(shè)置有三個(gè)電極固定螺紋孔，在每個(gè)電極固定螺紋孔內(nèi)分別設(shè)置有一個(gè)電子導(dǎo)通裝置，三個(gè)電子導(dǎo)通裝置分別用于安裝三種電極，電子導(dǎo)通裝置由下蓋、金屬內(nèi)芯和連接柱構(gòu)成，在內(nèi)膽上蓋上方設(shè)置有上壓板，用于在上蓋的作用力使內(nèi)膽上蓋與內(nèi)膽之間壓緊，上壓板上設(shè)置有用于穿過(guò)銅線的上壓板銅線孔，在上壓板上端設(shè)置有上蓋，在上蓋外緣設(shè)置有與外殼外沿上螺栓擰緊螺紋孔位置相對(duì)應(yīng)的螺栓孔，在上蓋中部設(shè)置有同樣用于穿過(guò)銅線的上蓋銅線孔。

在上述技術(shù)方案中，所述的聚四氟內(nèi)膽與聚四氟內(nèi)膽上蓋之間通過(guò)受到上壓板的壓力而密封緊密。

在上述技術(shù)方案中，所述的螺栓擰緊螺紋孔數(shù)量為6-10個(gè)。

在上述技術(shù)方案中，所述的上壓板銅線孔數(shù)量為3個(gè)。

在上述技術(shù)方案中，所述的上蓋銅線孔數(shù)量為3個(gè)。

在上述技術(shù)方案中，所述的電子導(dǎo)通裝置由下蓋、金屬內(nèi)芯和連接柱構(gòu)成，下蓋底部設(shè)置有貫通的小孔供導(dǎo)線通過(guò)，下蓋內(nèi)部設(shè)置有凹槽，連接柱的下端固定于凹槽內(nèi)，在連接柱內(nèi)部設(shè)置有金屬內(nèi)芯用于與導(dǎo)線連接，金屬內(nèi)芯貫穿連接柱內(nèi)部，在金屬內(nèi)芯的底部設(shè)置有螺栓用于固定導(dǎo)線，在連接柱外側(cè)設(shè)置有螺紋用于通過(guò)電極固定螺紋孔與內(nèi)膽上蓋連接。

一種用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)下電化學(xué)測(cè)試的反應(yīng)釜的使用方法：按照下列步驟進(jìn)行：

步驟一、將三電極分別與三個(gè)電子導(dǎo)通裝置連接，將三電極的導(dǎo)線穿過(guò)下蓋的小孔安裝于金屬內(nèi)芯上，使用螺栓將導(dǎo)線固定，對(duì)下蓋的小孔處進(jìn)行密封處理；

步驟二、將電子導(dǎo)通裝置通過(guò)螺紋固定于內(nèi)膽上蓋的電極固定螺紋孔內(nèi)；

步驟三、將用于模擬工況的腐蝕介質(zhì)加入聚四氟內(nèi)膽內(nèi)，依次蓋上連接有三電極的內(nèi)膽上蓋、上壓板和上蓋，使三電極的導(dǎo)線分別從上壓板銅線孔和上蓋銅線孔內(nèi)穿過(guò)，使用螺栓將上蓋與外殼之間密封固定；

步驟四、將上述裝配好的反應(yīng)釜裝置放入控溫箱內(nèi)并將電化學(xué)測(cè)量裝置的工作端、參比端和對(duì)電極端分別與三種電極的導(dǎo)線連接，進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試；

步驟五、將測(cè)試所得數(shù)據(jù)使用相符的處理手段進(jìn)行分析，研究其腐蝕行為，從而判斷材料在該環(huán)境下的腐蝕類型、速率和臨界氯離子濃度等指標(biāo)。

在上述技術(shù)方案中，在步驟一中，所述的密封處理方式為使用高溫耐水膠固定防漏。

本裝置可進(jìn)行無(wú)損電化學(xué)測(cè)試以及外加電位(電流)的電化學(xué)測(cè)試。以下以無(wú)損電化學(xué)測(cè)試電化學(xué)噪聲以及極化曲線和循環(huán)極化曲線為例對(duì)其進(jìn)行示例性說(shuō)明。