專利名稱：一種研究大氣腐蝕過程的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及研究大氣腐蝕過程的測試技術(shù)，具體地說是一種研究大氣腐蝕過程的測試裝置，特別適用于研究液滴下大氣腐蝕發(fā)生和發(fā)展過程中金屬電極電化學(xué)行為的測試裝置。
背景技術(shù)：
大氣腐蝕是電化學(xué)腐蝕的一種形式，金屬表面上凝聚的液滴是誘發(fā)金屬大氣腐蝕主要原因，此時液滴的中心區(qū)進(jìn)行陽極過程，液滴的邊緣進(jìn)行陰極過程。因此，研究金屬表面液滴蒸發(fā)，凝聚和擴(kuò)展等過程對金屬表面電化學(xué)狀態(tài)的影響對深入了解大氣腐蝕發(fā)生與發(fā)展機理有重要意義。常用的鹽霧箱實驗技術(shù)涉及的是大量分散液滴沉積在單一電極上的體系，不能對此電極施加外部極化，無法獲得大氣腐蝕過程發(fā)生和發(fā)展的電化學(xué)信息。石英微天平實驗方法則是考察氣體分子(主要是水分子)在單一電極表面上的吸附行為，同樣無法進(jìn)行外部極化。大氣腐蝕監(jiān)測電池實驗技術(shù)只適用于連續(xù)的薄層液膜，對與大氣腐蝕發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)的單個液滴無能為力。而基于Kelvin探頭參比電極的實驗技術(shù)盡管可以對單個液滴進(jìn)行電化學(xué)測試，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、昂貴的價格(每臺約60～70萬元人民幣)限制了它的廣泛應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有實驗技術(shù)在考察單個液滴下大氣腐蝕過程中金屬電極的電化學(xué)狀態(tài)測試方面的不足，本實用新型的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低的可以獲得液滴下大氣腐蝕過程發(fā)生和發(fā)展過程中金屬電極電化學(xué)信息的測試裝置。
本實用新型的技術(shù)方案是由測試電極，參比電極，溫度濕度計，實驗箱，恒電位儀組成，測試電極、參比電極、溫度濕度計置于實驗箱中，所述參比電極兩端分別通過液滴和引線與測試電極及恒電位儀電連接，測試電極的電極引線接至恒電位儀；所述測試電極由第一金屬電極，第二金屬電極，絕緣膜，樹脂，套管組成，其中第一金屬電極和第二金屬電極之間設(shè)有絕緣膜，一起通過樹脂安裝在套管中，兩金屬電極的底端通過引線與外部電路電連接。第一金屬電極由直徑500～50微米的金屬絲制成；所述套管可以采用PVC絕緣材料或常用絕緣材料；所述絕緣膜可以采用聚脂絕緣薄膜或聚苯乙烯絕緣薄膜材料，絕緣薄膜厚度為100微米；樹脂填料可以采用環(huán)氧絕緣樹脂或聚氨酯絕緣材料。
所述參比電極可選用Ag/AgCl或飽和甘汞電極。所述溫度濕度計可選用普通市售溫度濕度計，選取原則是能方便地放入實驗箱中。
所述實驗箱由有機玻璃或玻璃制作，尺寸為15×10×8cm。恒電位儀可采用DJS型或其它高阻型恒電位儀。
本實用新型具有如下優(yōu)點1.由于本實用新型中測試電極的第一金屬電極位于液滴的中央，且第一金屬電極的直徑可小到50微米，所以可以完全模擬單個液滴下金屬電極所發(fā)生的實際腐蝕行為。
2.通過本實用新型的參比電極，可方便地考察單個電極的電勢變化。
3.可以獲得豐富的電化學(xué)信息，如跟蹤金屬電極的腐蝕電位、測定液滴下金屬電極的極化曲線及其隨溫度，濕度，氣氛等環(huán)境條件的變化。
4.適用范圍廣，所有種類的液滴和不同的金屬電極均可使用本裝置進(jìn)行原位測試。
5.本實用新型成本低，結(jié)構(gòu)及極化操作簡單，實驗中還可方便地改變第一金屬電極和第二金屬電極的極性。


圖1為本實用新型測試電極俯視圖。
圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例詳述本實用新型。
如圖1所示，本實用新型中的測試電極1由第一金屬電極11，第二金屬電極12，絕緣膜13，樹脂14，套管15組成，其中第一金屬電極11由直徑為500微米的金屬絲制成，絕緣膜13及第二金屬電極12為環(huán)形，位于第一金屬電極11和第二金屬電極12的狹縫中間，與第一金屬電極11和第二金屬電極12一起用樹脂14封裝在套管15中，兩金屬電極的底端通過引線與外部電路電連接；第一金屬電極11和第二金屬電極12的材料種類根據(jù)需要選擇。套管15為常用絕緣管材(本實施例為PVC絕緣材料)；絕緣膜13可以采用聚脂絕緣薄膜或聚苯乙烯絕緣薄膜(本實施例為聚脂絕緣薄膜材料)，聚脂絕緣薄膜厚度為100微米；填充用樹脂14可以采用環(huán)氧絕緣樹脂或聚氨酯類絕緣樹脂(本實施例為環(huán)氧絕緣樹脂)。
如圖2所示，本實用新型中的參比電極2可以選用Ag/AgCl或飽和甘汞電極(本實施例為Ag/AgCl電極)，并置于盛有飽和KCl溶液的魯金毛細(xì)管內(nèi)，魯金毛細(xì)管盡量細(xì)，管頭直徑最大不能超過50微米，并保證Ag/AgCl電極和液滴之間保持良好的電連接。溫度濕度計3為普通市售溫度濕度計。實驗箱4可由有機玻璃或玻璃制作，尺寸為15×10×8cm(本實施例為有機玻璃，由氯仿粘結(jié))。恒電位儀5可采用DJS型或其它高阻型恒電位儀(本實施例為DJS型恒電位儀)。
使用時將準(zhǔn)備好的測試電極1，參比電極2，溫度濕度計3放入實驗箱4中，按照圖2方式將參比電極引線及從金屬電極底端引出的導(dǎo)線與恒電位儀5連接，金屬電極的極性可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。用2毫升注射器滴加一液滴在兩金屬電極上，并使液滴的中心在第一金屬電極11上，液滴的量要保證與第二金屬電極12、參比電極2有良好的電接觸，以便按實驗要求測定液滴下金屬電極的電化學(xué)行為。
本實用新型提出一個研究液滴下大氣腐蝕發(fā)生與發(fā)展過程中金屬電極的電化學(xué)狀態(tài)測試裝置，利用該測試裝置有助于了解在液滴誘導(dǎo)下的大氣腐蝕發(fā)生與發(fā)展的電化學(xué)特征。使用本裝置可以跟蹤金屬電極的腐蝕電位，控制極化方向，極化電位和極化電流的大小，測定液滴下金屬電極的極化曲線及其隨溫度，濕度，氣氛等環(huán)境條件的變化，是研究大氣腐蝕過程的有力工具。
實施例2與實施例1不同之處在于所述測試電極1中第一金屬電極11的直徑改200微米；絕緣膜13可以采用聚苯乙烯絕緣薄膜材料；樹脂14可以采用聚氨酯絕緣材料。
實施例3與實施例1不同之處在于所述測試電極1中第一金屬電極11的直徑改50微米；參比電極2改用飽和甘汞電極。
權(quán)利要求1.一種研究大氣腐蝕過程的測試裝置，其特征在于由測試電極(1)、參比電極(2)、溫度濕度計(3)、實驗箱(4)及恒電位儀(5)組成，測試電極(1)、參比電極(2)、溫度濕度計(3)置于實驗箱(4)中，所述參比電極(2)兩端分別通過液滴和引線與測試電極(1)及恒電位儀(5)電連接，測試電極(1)的電極引線接至恒電位儀(5)。
2.按照權(quán)利要求1所述研究大氣腐蝕過程的測試裝置，其特征在于所述測試電極(1)由第一金屬電極(11)、第二金屬電極(12)、絕緣膜(13)、樹脂(14)、套管(15)組成，其中第一金屬電極(11)和第二金屬電極(12)之間設(shè)有絕緣膜(13)，與絕緣膜(13)一起通過樹脂(14)安裝在套管(15)中，兩金屬電極的底端通過引線與外部電路電連接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述研究大氣腐蝕過程的測試裝置，其特征在于所述測試電極1中第一金屬電極(11)的直徑可為500～50微米。
4.按照權(quán)利要求1或2所述研究大氣腐蝕過程的測試裝置，其特征在于所述測試電極(1)中絕緣膜(13)可以采用聚脂絕緣薄膜或聚苯乙烯絕緣薄膜材料；樹脂(14)可以采用環(huán)氧絕緣樹脂或聚氨酯絕緣材料；套管(15)可以采用PVC絕緣材料或常用絕緣材料。
5.按照權(quán)利要求1所述研究大氣腐蝕過程的測試裝置，其特征在于所述參比電極(2)可采用Ag/AgCl電極和飽和甘汞電極。
專利摘要本實用新型涉及研究大氣腐蝕過程的測試技術(shù)，具體地說是一種研究大氣腐蝕過程的測試裝置。它由測試電極，參比電極，溫度濕度計，實驗箱，恒電位儀等組成，測試電極、參比電極、溫度濕度計置于實驗箱中，所述參比電極兩端分別通過液滴和引線與測試電極及恒電位儀電連接，測試電極的電極引線接至恒電位儀；測試電極的第一金屬電極和第二金屬電極之間設(shè)絕緣膜，通過樹脂安裝在套管中，兩金屬電極的底端通過引線與外部電路電連接。采用本實用新型通過使所加液滴的中心位于測試電極中的第一金屬電極上，可完全模擬大氣腐蝕過程中的陽極過程和陰極過程；用此裝置可對不同的液滴和金屬電極進(jìn)行電化學(xué)狀態(tài)測試；還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點。
文檔編號G01N17/00GK2704837SQ200420032188
公開日2005年6月15日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者張際標(biāo), 王佳 申請人:中國科學(xué)院海洋研究所