[發明專利]一種力-電耦合作用下樣品腐蝕磨損性能檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202010580061.5
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111693453A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張春芝;尚希昌;任強;魯寬亮;徐騰
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02;G01N3/56
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

本公開提出了一種力?電耦合作用下樣品腐蝕磨損性能檢測裝置及方法，包括介質箱、樣件固定裝置、摩擦裝置；所述樣件固定裝置包括第一底座，所述第一底座上設置環形凹槽，以及可拆卸設置在第一底座上的樣品安裝座，所述樣品安裝座上設置用于鑲嵌樣件的中空部，所述凹槽和樣品安裝座分別用于設置不同形狀的樣件，所述摩擦裝置上設置與凹槽和樣品安裝座上的樣品設置位置對應的摩擦部件。本公開通過改進樣件固定裝置的結構，可隨機組合的樣件固定裝置，減少了測試設備對樣件形狀及大小的限制，同時設置力?電耦合測試部件實現的腐蝕和磨損性能的同步測試，裝置能夠還原樣品使用環境，提高了樣件腐蝕磨損性能測試的準確性。

技術領域

本公開涉及測量裝置相關技術領域，具體的說，是涉及一種力-電耦合作用下樣品腐蝕磨損性能檢測裝置及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，并不必然構成在先技術。

腐蝕磨損是指摩擦副對偶表面在相對滑動過程中，表面材料與周圍介質發生化學或電化學反應，并伴隨機械作用而引起的材料損失現象，腐蝕磨損是一種常見的零件失效形式。在設備服役過程中，由于設備經常被放置在潮濕的環境中，在有侵蝕性介質的作用下，設備零件在摩擦過程中與周圍介質發生了化學反應或電化學反應，引起了腐蝕剝落，對設備零件造成嚴重的損害乃至影響設備的使用。設備零件失效并不是簡單的腐蝕與磨損的疊加，而是兩者的交互作用引起的更嚴重的失效形式，其主要原因是因為零件暴露在腐蝕條件下，介質的腐蝕作用使得零件表面發生損壞，增加材料的機械磨損，而機械磨損又會使零件發生腐蝕的速度增大。因此，腐蝕磨損的交互作用使得零件的使用壽命變得更短，增大了設備的維修費用。

近年來，隨著海洋資源的開發，要求海洋裝備的關鍵摩擦副能在惡劣工況下持續安全穩定地工作，此對關鍵摩擦副材料的性能提出了更高的要求，而在海洋環境中工作的零件的主要失效形式就是腐蝕磨損，因此，探明腐蝕磨損的失效機理及提供必要的能防范此類失效的措施成為重要的研究領域。發明人發現，現有的裝置，有的不能實現對材料磨損性能信號和腐蝕性能信號的同步輸出，例如摩擦系數和極化曲線的表征，使腐蝕磨損性能的同步研究受到限制；公開號為CN110006818A，名稱為一種銷-盤式腐蝕磨損試驗裝置此裝置，雖然能夠實現在不同環境中對腐蝕磨損性能的同步測量，但是該實驗裝置的樣品完全浸泡在溶液中，固定方式是與旋轉主軸相連，對樣品的形狀有較高的要求，并不是所用的試樣都能夠使用，對于實驗室中厚度較薄或原件較小的樣品，很難制備成環形塊件的樣品，也無法保證制備成包含基體類的涂層樣品的密封性；其次，在將電極放入腐蝕介質盒后缺少固定裝置，一方面是受銷盤旋轉帶來的影響，另一方面，在腐蝕介質中存在顆粒物質時，可能會打壞電極。許多銷-盤式實驗裝置在樣品的制備方面多數存在此類問題。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種力-電耦合作用下樣品腐蝕磨損性能測量裝置及方法，能夠提供在不同腐蝕介質和溫度環境，實現多種樣品形狀的腐蝕磨損性能的測量。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：

一個或多個實施例提供了一種力-電耦合作用下樣品腐蝕磨損性能測量裝置，包括介質箱、設置在介質箱內的樣件固定裝置、與樣件固定裝置相對設置的摩擦裝置；所述樣件固定裝置包括第一底座，所述第一底座上設置環形凹槽，以及可拆卸設置在第一底座上的樣品安裝座，所述樣品安裝座上設置用于鑲嵌樣件的中空部，所述凹槽和樣品安裝座分別用于設置不同形狀的樣件，所述摩擦裝置上設置與凹槽和樣品安裝座上的樣品設置位置對應的摩擦部件。

基于上述所述的一種力-電耦合作用下樣品腐蝕磨損性能測量裝置的測量方法，包括如下步驟：

根據樣品樣件的大小和形狀不同，將樣品固定在第一底座或樣品固定盒內；

根據樣品的設置位置，組合樣品固定裝置并設置在底柱上；