[實(shí)用新型]一種涂層電化學(xué)測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720352057.7
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN206648932U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐鋆磊;高翔;王瑩瑩;田稚雯;張海龍;王虎
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11640
• 代理人: 霍春月

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及化工測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種涂層電化學(xué)測試裝置。

背景技術(shù)

油管、船舶等金屬設(shè)施及構(gòu)建在外部條件下進(jìn)行服役行為時，通常都必須加以涂層保護(hù)，但在環(huán)境的作用下，表面的防腐涂層會受到侵蝕而逐漸失效，最終導(dǎo)致金屬基體材料的腐蝕破壞，影響金屬結(jié)構(gòu)的正常使用和服役壽命，故涂層防腐性能的測試和評價是開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用中的一個重要組成部分。隨著對涂層防腐機(jī)理認(rèn)識的不斷深入，已初步形成了從常規(guī)的檢測方法到應(yīng)用現(xiàn)代儀器設(shè)備的電化學(xué)方法、表面分析技術(shù)等方法體系。其中電化學(xué)法是通過將涂層電化學(xué)測試裝置和電化學(xué)工作站聯(lián)合使用，檢測涂層在對金屬的防護(hù)失效過程中電化學(xué)變化信號，應(yīng)用電化學(xué)理論對給出的信息進(jìn)行分析處理。

涂層電化學(xué)測試裝置的原理是通過構(gòu)建電化學(xué)電解池，使用恒電位儀對裝置中的涂層試樣進(jìn)行電化學(xué)測量，整個體系主要由三部分構(gòu)成：外加電源、電解質(zhì)溶液、電極，除外加電源外，后兩者構(gòu)成了電化學(xué)電解池。常用的測試體系為三電極體系：工作電極、參比電極和輔助電極。其中，工作電極為涂覆有涂層的金屬基體；參比電極以電解質(zhì)溶液來定，一般分為飽和甘汞電極和飽和硫酸亞汞電極；輔助電極一般為鉑電極。目前最常用的涂層電化學(xué)測試裝置如圖1和圖2所示，圖1為三口燒瓶中盛入電解質(zhì)溶液，三口燒瓶的中間插入?yún)⒈入姌O，兩邊分別插上工作電極和輔助電極，再與電化學(xué)工作站連接，進(jìn)行相關(guān)的電化學(xué)測試。但圖1所示涂層電化學(xué)測試裝置需要的電解質(zhì)溶液體積大，插入?yún)⒈入姌O和工作電極時需費(fèi)時調(diào)整他們的位置，使這兩個電極相隔的距離最近，涂層樣品的大小受到限制，進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)時，需要的樣品數(shù)量多。特別是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB9271(色漆和清漆標(biāo)準(zhǔn)試板)，涂層標(biāo)準(zhǔn)樣品的尺寸為100mm×150mm，而一些與涂層測試相關(guān)的試驗(yàn)在國家標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了樣品的尺寸大小，如國家標(biāo)準(zhǔn)GB9286(色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn))中規(guī)定涂層樣品的尺寸為 100mm×150mm，國家標(biāo)準(zhǔn)GB1765(測定耐濕熱、耐鹽霧、耐候性的漆膜制備法)中規(guī)定樣品的尺寸規(guī)定為70mm×150mm×(0.8～2)mm，這些規(guī)格的涂層樣品都需要切割以后才能在圖1的測試裝置中進(jìn)行電化學(xué)測量，而進(jìn)行電化學(xué)測量后則完全無法繼續(xù)進(jìn)行其它老化測試。圖2為直接在標(biāo)準(zhǔn)試板上粘貼塑料管或者玻璃管構(gòu)建電解池，由于使用粘結(jié)劑粘接測試管，使得該電解池為永久性裝置，該涂層樣品只能進(jìn)行浸泡老化實(shí)驗(yàn)，無法進(jìn)行其它老化實(shí)驗(yàn)(如鹽霧實(shí)驗(yàn)、紫外老化、環(huán)境老化等)。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對上述問題，實(shí)用新型提供一種全新的涂層電化學(xué)測試裝置，此種涂層電化學(xué)測試裝置需要的電解質(zhì)溶液體積少，電極之間的距離容易調(diào)整，涂層的大小不受限制，當(dāng)涂層樣品較大時，同一塊樣品可以在多個地方進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)。特別是涂層樣品在完成電化學(xué)測試后可以進(jìn)行拆解，繼續(xù)進(jìn)行各種老化實(shí)驗(yàn)。在各種老化實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程中可以隨時利用電化學(xué)測試技術(shù)測量和研究其老化過程。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種涂層電化學(xué)測試裝置，包括機(jī)架、墊片、玻璃管、頂板、上固定螺栓、下固定螺栓、隔板、參比電極、輔助電極、涂層樣品；所述機(jī)架中部設(shè)有隔板，下固定螺栓穿過并固定在隔板上，上端連接墊片，墊片上放置涂層樣品，機(jī)架頂部中間設(shè)有一圈環(huán)形的凹槽，最中間設(shè)有一個小孔；所述頂板通過4個上固定螺栓連接在機(jī)架上，頂板中部設(shè)有加液孔，所述玻璃管上下均為開口，玻璃管下端放置于機(jī)架上；所述參比電極和輔助電極通過加液孔放入玻璃管中。

優(yōu)選的，所述上固定螺栓、下固定螺栓所穿過的隔板、頂板的孔為螺紋孔。上固定螺栓可以通過旋轉(zhuǎn)來固定住玻璃管，下固定螺栓可以通過旋轉(zhuǎn)來調(diào)整墊片的高度。

優(yōu)選的，所述涂層樣品所放置的機(jī)架兩側(cè)為開口結(jié)構(gòu)。如此設(shè)計，可以讓涂層樣品的體積更大。

優(yōu)選的，所述頂板上還設(shè)有固定夾，用于夾持住參比電極和輔助電極。使參比電極和輔助電極相對間隔能調(diào)整到合適的距離。

優(yōu)選的，所述固定夾內(nèi)側(cè)為海綿。內(nèi)側(cè)的海綿能更好的夾緊參比電極和輔助電極，同時絕緣，避免對電極產(chǎn)生影響，以此避免影響參比電極和輔助電極的使用。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型通過改變結(jié)構(gòu)，使其可適應(yīng)不同尺寸涂層樣品的測試，免去切割和封樣等復(fù)雜操作；

2、涂層樣品可以采用矩形結(jié)構(gòu)，并按照設(shè)定面積加工，固定的測試面積便于后期數(shù)據(jù)處理；

3、采用可以開合的固定夾，能調(diào)節(jié)參比電極和輔助電極的間距；

4、本實(shí)用新型采用耐蝕性結(jié)構(gòu)可適應(yīng)多種測試環(huán)境。

附圖說明