[實用新型]材料鈍化膜損傷修復原位監測裝置

有效

• 申請號: 201822209518.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN209231259U
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 淡振華;渠佳慧;曾冬梅;常輝;周廉;王瑩
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;C23C22/73
• 代理公司: 南京德銘知識產權代理事務所(普通合伙) 32362
• 代理人: 肖念

本實用新型提供一種材料鈍化膜損傷修復原位監測裝置，包括壓應力系統、氣液傳輸系統、鈍化膜損傷以及電化學系統。通過應力系統模擬材料受海洋壓力的情況，并結合電化學系統實現材料鈍化膜損傷時電位的原位觀測，通過氣體傳輸系統實現溶液中的除氧操作，液體傳輸系統實現液體的循環流動。本實用新型所提供的裝置可在施加外力的情況下，監測材料鈍化膜損傷修復的電化學數據、結構簡單、操作方便，可以滿足不同類型材料在不同應力下進行測試。

技術領域

本實用新型涉及材料性能檢測技術領域，具體涉及材料電化學腐蝕過程原位試驗平臺，尤其是材料鈍化膜損傷修復原位監測裝置。

背景技術

材料在海洋環境下服役時，不可避免的會產生刮擦，使表面產生劃痕，對于一些耐蝕性好的材料來說，耐蝕主要是由表面數納米的氧化膜所決定的，氧化膜一旦產生破裂，在高壓、低氧的海洋環境中很難恢復，造成金屬鈍化膜損傷產生局部腐蝕，耐蝕性嚴重下降。因此研究海洋高壓低氧環境下材料的鈍化膜修復原位電化學評價對其以后的應用具有至關重要的意義。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型目的在于提供一種操作方便，具有外應力控制、鈍化膜破損和修復過程的材料鈍化膜損傷修復原位監測裝置。

為達成上述目的，本實用新型提出如下技術方案：

一種材料鈍化膜損傷修復原位監測裝置，包括壓應力控制系統以及氣液傳輸系統，其中：

所述壓應力控制系統包括底部圓盤、頂部圓盤以及位于二者之間的：底部墊塊、頂部墊塊、壓力傳感器、以及四根螺栓和四個螺母，底部墊塊連接在底部圓盤上，底部墊塊與頂部墊塊之間設置一溶液槽，頂部墊塊與頂部圓盤之間設置有一壓力傳感器，試樣設置成放置在溶液槽內，并通過底部墊塊與頂部墊塊進行固定，四根螺栓均勻地插入并貫穿底部圓盤與頂部圓盤，在頂部圓盤的上部通過四個對應的螺母的緊固力以對試樣施加壓力，所述壓力傳感器用以檢測所施加的壓力；

所述氣液傳輸系統包括蠕動泵、密封溶液罐、儲氣瓶以及氣體流量控制器，密封溶液罐具有氣體輸入口、液體輸出口以及回流口，回流口與溶液槽之間通過管道連接，氣體流量控制器設置在儲氣瓶與密封溶液罐之間，用于將氣體經由氣體輸入口輸送到密封溶液罐內以去除溶液中的氧氣；所述蠕動泵通過管道連接在密封溶液罐的液體輸出口與溶液槽之間，用于將去除氧氣后的溶液輸入到溶液槽中，使試樣浸泡在除氧的溶液中，并保持溶液循環流動；

其中，所述溶液槽中安裝參比電極Ag/AgCl以及對電極鉑絲，在試樣的頭部焊接鎳絲以連接工作電極，連接電化學工作站(13)，構建三電極體系以監測劃痕的電化學數據，其中在溶液槽中通過移動劃針沿試樣長度方向劃痕，劃痕時通過電化學工作站(記錄電位電流的變化。

進一步的，所述溶液槽的中部開有矩形缺口，以允許劃痕的操作，并且在兩邊開孔，分別連接到蠕動泵和密封溶液罐，以實現溶液的循環。

進一步的，所述的試樣、底部墊塊以及頂部墊塊的兩端光滑平整，以使得壓應力垂直施加于試樣。

進一步的，所述試樣在受到壓應力的情況下，通過三電極體系監測并與電化學工作站連接，實現壓應力狀態下鈍化膜損傷修復的原位電化學監測。

進一步的，所述底部圓盤、頂部圓盤以及位于二者之間的底部墊塊、頂部墊塊(5)均為不銹鋼材料制備。

進一步的，所述底部墊塊和頂部墊塊的中央形成有相互配合的并具有試樣大小的凹槽。

進一步的，在所述試樣上，留出劃痕的工作面積，并且在其余面積使用指甲油封樣。

有益效果：