[實用新型]一種用于多氣氛控制的氫擴散電解池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202023276408.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN214472946U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 王龍;羅曉芳;洪志浩;鞏保平;馮勇進;王曉宇
• 申請（專利權）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號: G01N27/28
• 分類號: G01N27/28
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 陳麗麗

本實用新型公開了一種用于多氣氛控制的氫擴散電解池，包括：兩個相同的單電解池和螺桿，每個單電解池包括：電解槽、氣氛進氣口、參比電極插口、內(nèi)置對電極、夾具、陽極端、插孔、基座、置氣通氣口，進水口和出水口；電解槽為內(nèi)雙層結構，基座和夾具分別位于電解槽的兩側，氣氛進氣口、參比電極插口、置氣通氣口分別設于電解槽的頂面上，進水口和出水口分別設于電解槽的前側面和后側面上，內(nèi)置對電極設于基座內(nèi)部；兩個單電解池上的夾具的側面相對設置，且兩者形成間隙；螺桿與插孔固定連接；陽極端設于間隙中，樣品置入陽極端中，樣品的中心位于兩個單電解池的水平軸線上。本實用新型實現(xiàn)了多氣氛環(huán)境下金屬材料的電化學滲氫測試。

技術領域

本實用新型屬于電化學氫滲透測量技術領域，具體涉及一種用于多氣氛控制的氫擴散電解池。

背景技術

隨著人類對能源需求的增加，核聚變能的發(fā)展越來越受到人們的關注。氚增殖包層是實現(xiàn)聚變反應堆氚增殖、維持氚自持的核心部件，通過Li⁶與中子反應在線產(chǎn)氚，是涉氚量最大、材料服役環(huán)境極為嚴苛的區(qū)域。特別是氚增殖包層中優(yōu)選的結構材料—低活性鐵素體馬氏體(RAFM，Reduced Activation Ferritic/Martensitic)鋼，面對原子半徑小、反應活性高的燃料氚，加之14.1MeV中子輻照、鋰腐蝕、高溫、高熱負荷(大于0.5MW/m²)等服役環(huán)境，面臨著嚴重的氫及其同位素滲透問題。

評價服役環(huán)境下結構材料的氫滲透性能則對于結構材料的研究和開發(fā)具有重要的科學意義和實用價值。液相電化學氫滲透測量技術由于設備簡單、密封性好、成本低且操作方便，在測定氫滲透性能方面被廣泛應用。然而針對多氣氛環(huán)境體系，如氦冷固態(tài)包層中冷卻氣體為He+0.1％H，市場現(xiàn)有電解池無法在雙氣氛或多氣氛下對結構材料進行氫滲透測試，多氣氛電化學滲氫方法還不成熟。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種用于多氣氛控制的氫擴散電解池，本實用新型利用四個螺桿連接兩個單電解池并通過螺栓固定，樣品密封性高，實現(xiàn)了多氣氛環(huán)境下金屬材料的電化學滲氫測試。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案：

一種用于多氣氛控制的氫擴散電解池，所述電解池包括兩個相同的單電解池和螺桿，每個單電解池包括：電解槽、氣氛進氣口、參比電極插口、內(nèi)置對電極、夾具、陽極端、插孔、基座、置氣通氣口，進水口和出水口；電解槽為內(nèi)雙層結構，包括間隔設置的內(nèi)層和外層；基座和夾具分別與電解槽同軸設置并位于電解槽的兩側，基座和夾具分別與電解槽可拆卸連接；氣氛進氣口、參比電極插口、置氣通氣口分別設于電解槽的頂面上，并與電解槽的內(nèi)層貫通；進水口和出水口分別設于電解槽的前側面和后側面上，并與電解槽的外層貫通；內(nèi)置對電極設于基座內(nèi)部；基座靠近電解槽的一側均勻設有插孔，夾具上對應插孔的位置設有通孔，插孔和通孔分別與螺桿相配合；

兩個單電解池對稱同軸設置，兩個單電解池上的夾具的側面相對設置，且兩者形成間隙；螺桿貫穿插孔和通孔，與插孔固定連接；陽極端設于兩個單電解池上的夾具形成的間隙中，樣品置入陽極端中，樣品的中心位于兩個單電解池的水平軸線上。

進一步地，所述單電解池還包括墊圈，墊圈設于夾具與樣品之間，墊圈的兩面分別與夾具和樣品頂緊。

進一步地，所述單電解池還包括內(nèi)置魯金毛細管、氣氛進氣接管、置氣通氣接管，內(nèi)置魯金毛細管接入?yún)⒈入姌O插口中，氣氛進氣接管接入氣氛進氣口中，置氣通氣接管接入置氣通氣口中。

進一步地，所述置氣通氣接管為F型內(nèi)插支管。

進一步地，所述電解槽為玻璃材質(zhì)，基座為聚丙烯材質(zhì)，夾具為聚四氟乙烯材質(zhì)，墊圈為橡膠材質(zhì)，螺桿為不銹鋼材質(zhì)。

進一步地，所述內(nèi)置對電極為鉑網(wǎng)，面積為2cm×2cm。

進一步地，所述樣品為低活化鐵素體/馬氏體鋼或不銹鋼。

進一步地，所述夾具的內(nèi)徑為