專利名稱：微型可調(diào)控電解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬檢測用電解裝置，特別是微型電解裝置，用于電解比較小的陽極試樣，能快速電解提取金屬材料中非金屬夾雜物，適用于微量電解。
背景技術(shù)：
鋼中非金屬夾雜物對鋼結(jié)構(gòu)和性能的影響越來越受到人們的重視，全世界研究鋼中非金屬夾雜物的學(xué)者、工程師們都希望能減少其數(shù)量及減小其尺寸，同時細化析出相晶粒，強化鋼的性能。因此，獲得鋼中的非金屬夾雜物，并通過各種檢測分析技術(shù)來研究其類型、尺寸、分布等規(guī)律，對改進冶煉工藝、熱處理工藝，控制非金屬夾雜物就顯得十分有意義。電解提取技術(shù)在冶金檢測過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前，一般所用的電解裝置體積比較大，所需用的電解液量大，電解時間長，引入一些因時間引起的不必要的系 統(tǒng)誤差因素，同時也導(dǎo)致后續(xù)抽濾過程的時間過長。而且目前的電解裝置不能靈活地調(diào)控陰陽極之間的極距，想要比較穩(wěn)定的固定兩極距，就會對所要電解的陽極材料的形狀和大小有比較高的要求，但是在很多時候得到的陽極電解樣品的形狀和大小無法確定，就需要很多用于固定陽極材料的電解裝置，從而使得電解的方便性受到了很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種微型可調(diào)控電解裝置，節(jié)省電解液，縮短電解時間和后續(xù)抽濾的時間，而且能在一定的范圍內(nèi)調(diào)控陰陽極極距，適用于形狀比較特殊的小型電解樣品，裝置體積小，便于攜帶和搬運，尤其適用于微量電解。為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種微型可調(diào)控電解裝置，包括電解槽、電解槽蓋子、陽極電極和陰極電極，所述電解槽蓋子蓋在所述電解槽上部形成電解槽槽體腔室，電解液注入電解槽中，陽極電極和陰極電極通過電極懸架懸掛固定在電解槽槽體腔室內(nèi)，陽極電極用導(dǎo)線連接于電源正極，陰極電極用導(dǎo)線連接至電源負極，陰極電極為陰極板，陽極電極通過陽極夾取裝置的兩個夾持臂夾取固定，電極懸架為水平掛桿，水平掛桿的兩端與電解槽的側(cè)壁固定連接，水平掛桿同時穿過陰極板的頂端通孔和陽極夾取裝置的頂端通孔，陽極夾取裝置或陰極板能沿著水平掛桿軸線方向平移，或者陽極夾取裝置和陰極板均能沿著水平掛桿軸線方向平移，進而實現(xiàn)陰陽極間距的調(diào)控。作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，陽極夾取裝置的兩個夾持臂為分體式夾持臂，螺釘螺母連接機構(gòu)同時穿過兩個夾持臂使兩個夾持臂連接在一起，使兩個夾持臂均能沿著水平掛桿軸線方向同步平移，通過調(diào)控螺釘螺母連接機構(gòu)的螺釘和螺母之間的固定連接位置及相互之間的松緊強度，來控制兩個夾持臂的間距，進而對作為陽極電極的所要電解的陽極材料進行夾持固定，兩個夾持臂的間距根據(jù)陽極材料的不同形狀及不同尺寸進行調(diào)控。
上述陰極板及陽極夾取裝置的材料為不銹鋼，電解槽、電解槽蓋子和水平掛桿的材質(zhì)為普通透明玻璃。上述陰極板及陽極夾取裝置的材料優(yōu)選采用316不銹鋼。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點
1.本發(fā)明微型可調(diào)控電解裝置可以在短時間內(nèi)得到所需要的電解產(chǎn)物，同時縮短后續(xù)抽濾的時間，減少了因電解和后續(xù)處理時間過長引起的不必要的系統(tǒng)誤差因素，提高了測試精度，尤其適用于微量電解，節(jié)省電解液，能快速、完整地獲取到金屬中析出相，簡單易用；
2.本發(fā)明微型可調(diào)控電解裝置能方便地調(diào)控陰陽極間距，并能適用于形狀比較特殊·的小型電解樣品，通過陰陽極間距調(diào)控和陽極夾取裝置的兩個夾持臂間距的調(diào)控，擴大應(yīng)用范圍，適用性好，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作；
3.本發(fā)明微型可調(diào)控電解裝置可以適合極少量樣品電解，裝置體積小，便于攜帶和搬運。


圖I是電解槽敞開時本發(fā)明實施例一微型可調(diào)控電解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是使用本發(fā)明實施例一微型可調(diào)控電解裝置電解金屬試樣，經(jīng)抽濾后得到濾紙在發(fā)射掃描電子顯微鏡下觀察到的析出相的三維形貌照片。
具體實施例方式結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳述如下
實施例一
參見圖1，一種微型可調(diào)控電解裝置，包括電解槽I、電解槽蓋子2、陽極電極和陰極電極，電解槽蓋子2蓋在電解槽I上部形成電解槽槽體腔室，防止電解過程中的灰塵及其他不確定雜質(zhì)進入電解系統(tǒng)，電解液注入電解槽I中，陽極電極和陰極電極通過電極懸架懸掛固定在電解槽槽體腔室內(nèi)，電極懸架懸與電解槽I側(cè)壁固定連接，陽極電極用導(dǎo)線連接于電源正極，陰極電極用導(dǎo)線連接至電源負極，陰極電極為陰極板4，陽極電極通過陽極夾取裝置5的兩個夾持臂夾取固定，電極懸架為水平掛桿3，水平掛桿3的兩端與電解槽I側(cè)壁固定連接，水平掛桿3同時穿過陰極板4的頂端通孔和陽極夾取裝置5的頂端通孔，陽極夾取裝置5或陰極板4能沿著水平掛桿3軸線方向平移，或者陽極夾取裝置5和陰極板4均能沿著水平掛桿3軸線方向平移，進而實現(xiàn)陰陽極間距的調(diào)控。在本實施例微型可調(diào)控電解裝置中僅需加入少量20 50mm2的電解液，通過正確連接電解電路，將陰極板4連接到電源負極，陽極夾取裝置5夾取所要電解的陽極材料連接到電源正極上。調(diào)整陰陽極極距，配置所需電解液，設(shè)定各個電解參數(shù)，即可進行電解實驗。陰陽極間距的調(diào)控能將陰陽極極距從3mm調(diào)整到20mm，在保證小極距電解的同時，能夠增大電解極距變化范圍，有利于選擇使用。利用本實施例微型可調(diào)控電解裝置能快速、完整地獲取到金屬中析出相，簡單易用，適用于微量電解。上述陰極板4及陽極夾取裝置5的材料為不銹鋼，保證電解裝置的耐腐蝕性能，電解槽I、電解槽蓋子2和水平掛桿3的材質(zhì)為普通透明玻璃。
在本實施例中，用此微型可調(diào)控電解裝置進行的電解過程如下
I.準備電解液及樣品
①配制電解液選用有機絡(luò)合劑和導(dǎo)電劑，以無水甲醇為溶劑。
②準備樣品將樣品表面、陰極板及陽極夾取裝置用砂紙磨干凈，洗凈吹干。稱量電解前樣品重量，測量樣品厚度。2.打開水浴恒溫槽，調(diào)節(jié)至所需要的溫度。3.在電解槽中加入30ml配制好的電解液，測定電解液的PH值，用萬用表測定接觸電阻R。4.調(diào)節(jié)恒電壓電源，用陽極夾取裝置夾取所需要電解的陽極材料，并連接于電源正極，將陰極板用導(dǎo)線連接至電源負極。檢查電解路線，開始電解，并適時記錄電流變化情 況。5.根據(jù)所需電解量及電流密度計算電解時間，達到電解時間后，取下電解金屬片放入含有能淹沒金屬片無水乙醇的燒杯中，用超聲振動儀振動10分鐘后，取出金屬片洗凈吹干、稱量、測量厚度，保存樣品并記錄實驗數(shù)據(jù)。6.根據(jù)想要檢測的實驗需要，對所得電解液進行抽濾，將過濾所得濾膜收入到潔凈培養(yǎng)皿備用。7.整理實驗儀器，清潔臺面，結(jié)束實驗。從本實例所得濾膜中選取平整干凈的表面剪取所需部分貼于金屬塊表面，噴金處理后，移至掃描電子顯微鏡下觀察。從圖2可見，通過使用本發(fā)明專利進行電解所得到的金屬夾雜物在電子顯微鏡下能觀察到金屬中的夾雜物的形貌、尺寸，配合能譜儀EDS的使用，能夠獲知其成分信息。實施例二
本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于
在本實施例中，陽極夾取裝置5的兩個夾持臂為分體式夾持臂，螺釘螺母連接機構(gòu)同時穿過兩個夾持臂使兩個夾持臂連接在一起，使兩個夾持臂均能沿著水平掛桿3軸線方向同步平移，通過調(diào)控螺釘螺母連接機構(gòu)的螺釘和螺母之間的固定連接位置及相互之間的松緊強度，來控制兩個夾持臂的間距，進而對作為陽極電極的所要電解的陽極材料進行夾持固定，兩個夾持臂的間距根據(jù)陽極材料的不同形狀及不同尺寸進行調(diào)控。在本實施例中，根據(jù)電解需要調(diào)整陽極夾取裝置5的夾取不同形狀和大小的金屬陽極，采用簡單的掛桿方式保持陰陽極間距可調(diào)控并能固定在一定的范圍內(nèi)，并采用螺釘螺母配合使用進而對所要電解的陽極材料進行固定。當有形狀比較特殊、厚薄不一的陽極材料需要進行電解提取，只要調(diào)控螺釘螺母的固定位置及強度就能都很好地適應(yīng)能夠電解的要求，并降低對電解陽極材料的形狀限制。實施例三
本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于
在本實施例中，陰極板4及陽極夾取裝置5的材料為316不銹鋼，316不銹鋼18Cr-12Ni-2. 5Mo因添加Mo，故其耐液體蝕性、耐氣體腐蝕性和高溫強度特別好，可在苛酷的條件下使用，用于化學(xué)工業(yè)和沿海設(shè)施的繩索、桿件、螺栓、螺母等材料，316不銹鋼耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼，在化學(xué)腐蝕實驗和電解生產(chǎn)過程中具有良好的耐腐蝕的性能。
上面對本發(fā)明實施例進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明微型可調(diào)控電解裝置的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種微型可調(diào)控電解裝置，包括電解槽(I)、電解槽蓋子(2)、陽極電極和陰極電極，所述電解槽蓋子(2)蓋在所述電解槽(I)上部形成電解槽槽體腔室，電解液注入所述電解槽(I)中，所述陽極電極和所述陰極電極通過電極懸架懸掛固定在所述電解槽槽體腔室內(nèi)，所述電極懸架懸與所述電解槽(I)側(cè)壁固定連接，所述陽極電極用導(dǎo)線連接于電源正極，所述陰極電極用導(dǎo)線連接至電源負極，其特征在于所述陰極電極為陰極板(4)，所述陽極電極通過陽極夾取裝置(5)的兩個夾持臂夾取固定，所述電極懸架為水平掛桿(3)，所述水平掛桿(3)的兩端與所述電解槽(I)側(cè)壁固定連接，所述水平掛桿(3)同時穿過所述陰極板(4 )的頂端通孔和所述陽極夾取裝置(5 )的頂端通孔，所述陽極夾取裝置(5 )或所述陰極板(4)能沿著所述水平掛桿(3)軸線方向平移，或者所述陽極夾取裝置(5)和所述陰極板(4)均能沿著所述水平掛桿(3)軸線方向平移，進而實現(xiàn)陰陽極間距的調(diào)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微型可調(diào)控電解裝置，其特征在于所述陽極夾取裝置(5)的兩個夾持臂為分體式夾持臂，螺釘螺母連接機構(gòu)同時穿過所述兩個夾持臂使所述兩個夾持臂連接在一起，使兩個夾持臂均能沿著所述水平掛桿(3 )軸線方向同步平移，通過調(diào)控所述螺釘螺母連接機構(gòu)的螺釘和螺母之間的固定連接位置及相互之間的松緊強度，來控制所述兩個夾持臂的間距，進而對作為陽極電極的所要電解的陽極材料進行夾持固定，所述兩個夾持臂的間距根據(jù)陽極材料的不同形狀及不同尺寸進行調(diào)控。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微型可調(diào)控電解裝置，其特征在于所述陰極板(4)及所述陽極夾取裝置(5)的材料為不銹鋼，所述電解槽(I)、所述電解槽蓋子(2)和所述水平掛桿(3)的材質(zhì)為普通透明玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型可調(diào)控電解裝置，其特征在于所述陰極板(4)及所述陽極夾取裝置(5)的材料為316不銹鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微型可調(diào)控電解裝置，包括電解槽、電解槽蓋子、陽極電極和陰極電極陽極電極和陰極電極通過電極懸架懸掛固定在電解槽槽體腔室內(nèi)，陰極電極為陰極板，陽極電極通過陽極夾取裝置的兩個夾持臂夾取固定，電極懸架為水平掛桿，水平掛桿的兩端與電解槽的側(cè)壁固定連接，水平掛桿同時穿過陰極板的頂端通孔和陽極夾取裝置的頂端通孔，陽極夾取裝置或陰極板能沿著水平掛桿軸線方向平移，或者陽極夾取裝置和陰極板均能沿著水平掛桿軸線方向平移，進而實現(xiàn)陰陽極間距的調(diào)控。本發(fā)明電解裝置節(jié)省電解液，縮短電解時間和后續(xù)抽濾時間，而且能在一定的范圍內(nèi)調(diào)控陰陽極極距，適用于形狀比較特殊的小型電解樣品，裝置體積小，尤其適用于微量電解。
文檔編號G01N27/28GK102944593SQ20121043428
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者李慧改, 陳潔云, 蔡傳杰, 鄭少波, 周艾琳 申請人:上海大學(xué)