[實用新型]一種用于同步輻射GIXAS的原位電化學測試裝置

有效

• 申請號: 201820153428.3
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN207816870U
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 孫冬柏;俞宏英;王璐
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223;G01N17/02;G01N27/26
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本實用新型提供一種用于同步輻射GIXAS的原位電化學測試裝置，屬于電化學測試裝置技術領域。該裝置包括五維度移動平臺、原位電解池和恒溫外罩。原位電解池由內部槽和兩側腔構成了連通器模式，包含三電極測試體系。測試前要對裝置精細調平；測試時先做電化學初檢和預處理，再與同步輻射光源同步測量。本實用新型通過調控液膜厚度控制溶液中光程和投影面積來提高掠入射信號質量，通過開啟預測試命令來實現電和光信號的同步測量，獲得了金屬再鈍化過程中性能與結構信息，真實反映電極過程的變化規律，在工程上對材料腐蝕和防護有實踐意義。本裝置可廣泛用于光譜技術在含水體系的原位測量，操作簡單，便于維護。

技術領域

本實用新型涉及電化學測試裝置技術領域，特別是指一種用于同步輻射GIXAS的原位電化學測試裝置。

背景技術

金屬是最常見工程材料，金屬腐蝕的傾向和發展取決于金屬表面的電極過程熱力學和動力學。在苛刻的服役條件下，受到自身應用和復雜環境的干擾，金屬表面電極過程發生變化，導致鈍化膜的生長和穩定性會發生變化，甚至發生破壞擊穿，使金屬基體暴露，進一步誘發點蝕、磨損腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和腐蝕疲勞等材料失效。所以，原位電極過程的研究有助于深入理解鈍化膜生長和穩定化的機制，在學術上進一步完善了金屬鈍化基礎理論，在工程上對材料的腐蝕和防護具有重要的實踐意義。

金屬材料表面電極過程研究的常規方法為電化學測試方法。耐蝕性與鈍化膜半導體性質有關，Mott-Schottky是研究電極電位與電子性能關聯性的常用方法。EIS可以估算鈍化膜的厚度。但是，動電位極化曲線、EIS、計時電流、Mott-Schottky等二次信號的監測，無法獲得電極過程的真實信息，已經遠遠無法滿足鈍化機制探索的需求。另外，表面分析技術常用來表征鈍化膜的厚度和成分，如XPS、SIMS、AES、SEM、TEM、GD-OES等。但是，這些技術需要真空環境，無法實現原位電化學測試。此外，研究電極過程機制不僅需要鈍化膜詳細的成分、結構和表面形貌信息，更需要電極反應的原位動力學過程信息。因為再鈍化初期超快(～ms)，鈍化膜超薄(～nm)、復雜的固液界面組成成分和化學態、以及非晶或微晶的結構，所以，常規手段無法實現原位電化學測試。因此，非常有必要引入不同于傳統的表征手段，對電極過程進行深入而細致的研究。基于同步加速器的同步輻射測試技術幾乎是目前唯一可實現實時原位電化學測試的試驗方法。