[發明專利]一種實現高溫高壓水中電化學測試的工作電極

在審

• 申請號: 202011079398.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112098315A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 李江;劉衛國;劉興群;何源;李季;侯淑芳;王博涵;寧娜;唐麗英;周榮燦
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02;G01N17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種實現高溫高壓水中電化學測試的工作電極，測試時，待測試樣置于高溫高壓釜內，電極導線一端連接所述待測試樣，另一端依次穿過本體、密封套、錐形密封圈I、卡環、錐形密封圈Ⅱ、上端帽后連接位于高溫高壓容器外的電化學工作站，通過擰緊壓緊螺帽擠壓雙錐形密封圈實現電極導線的密封，本體外還設有冷卻裝置實現了電極導線與密封件在較低溫度下密封，大大降低密封難度，增加了密封的可靠性。本發明電極制作簡單、可靠性高、密封性良好、安裝方便，可以實現金屬材料在室溫～350℃，常壓～22MPa的高溫高壓水體系中的電化學測試。

技術領域

本發明涉及高溫高壓水體系中電化學測試領域，具體為一種實現高溫高壓水中電化學測試的工作電極。

背景技術

火電廠、核電廠一些關鍵金屬部件長期在高溫高壓水中服役，材料在特殊環境中耐腐蝕性能及劣化程度至關重要，高溫高壓電化學測量技術是評價材料耐蝕性、腐蝕行為以及老化機理的重要手段之一。相對于常溫電化學測試技術，高溫高壓條件下電化學測量存在較大的難度，主要是由于比較難實現電極與高溫高壓裝置的密封。目前，國內的科研院所普遍采用日本東伸公司或美國CORTEST公司提供的電極進行相關試驗，電極價格比較昂貴。目前，國內針對高溫高壓條件下的電化學測量設備或電極也有一些報道，但很多專利在沒有冷卻裝置的前提下采用聚四氟乙烯作為密封材料，聚四氟乙烯彈性差不僅密封效果差，且很難長期穩定試驗(參見專利CN 201910460646.0)，會導致高溫高壓水泄露造成事故。除此之外，大部分高溫高壓電化學測試設備專利僅僅給出了原理示意圖(CN201910376671.0和CN201510044673.1)，設備關鍵位置的結構及密封方式并未給出，指導實際生產加工的意義并不是很大。為此，亟待開發一種可以實現高溫高壓水中電化學測試的工作電極。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的以上弊端，提供了一種實現高溫高壓水中電化學測試的工作電極。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種實現高溫高壓水中電化學測試的工作電極，包括電極導線、本體、密封套、封圈I、卡環、封圈Ⅱ、上端帽和壓緊螺帽；其中，測試時，待測試樣置于高溫高壓釜內，所述電極導線一端連接所述待測試樣，另一端依次穿過高壓釜蓋以及所述本體、密封套、卡環、上端帽和壓緊螺帽后連接位于高溫高壓釜內外的電化學工作站，密封圈I設置在密封套和卡環之間，密封圈Ⅱ設置在卡環和上端帽之間，通過擰緊壓緊螺帽擠壓密封圈I和密封圈Ⅱ實現所述電極導線的密封，從而實現高溫高壓水中電化學測試。

本發明進一步的改進在于，所述本體外設有冷卻裝置，所述冷卻裝置包括水冷套、水冷套密封圈和水冷套壓緊螺母，所述水冷套安裝于所述本體外側，兩者之間通過四個水冷套密封圈實現密封，水冷套與本體之間形成水冷腔，本體上設有限位器，水冷套一端通過所述限位器限位，另一端利用水冷套壓緊螺母壓緊，水冷套還設有入水口和出水口。

本發明進一步的改進在于，所述密封圈I、密封圈Ⅱ采用錐形密封圈，所述密封套上端設有密封圈槽I，所述密封圈I置于密封圈槽I內，密封圈槽I開口角度小于密封圈I的錐度，保證兩者之間為過盈配合，所述密封圈Ⅱ和所述卡環采用與密封圈I和密封套相同的密封方式。

本發明進一步的改進在于，所述本體頂端設有密封圈槽Ⅲ，槽內安裝密封圈Ⅲ，所述密封套側面設有密封圈槽Ⅳ，密封圈槽Ⅳ內安裝密封圈Ⅳ，安裝時通過擠壓密封圈Ⅲ和密封圈Ⅳ實現本體與密封套之間的密封。

本發明進一步的改進在于，所述密封圈I、密封圈Ⅱ、密封圈Ⅲ和密封圈Ⅳ均采用高溫氟橡膠材質制成。

本發明進一步的改進在于，所述本體上設有擰緊螺母，整套電極系統通過擰緊螺母安裝在高壓釜蓋上，兩者之間為金屬硬密封。

本發明進一步的改進在于，所述電極導線外包裹有絕緣熱縮管。

概括來說，本發明至少具有如下有益的技術效果：