CN108426929B - 一种工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，属于电化学测试技术领域。它包括电解池槽体、电解池盖板和工作电极夹具组件，电解池槽体的侧壁上开设有用于安装工作电极夹具组件的通孔；工作电极夹具组件采用可拆分外置结构，包括工作电极孔密封塞、工作电极夹具体外壳、带内螺纹的套筒、销钉、密封垫圈、压紧螺钉和垫块；电解池盖板上安装有参比甘汞电极和辅助铂片电极。本发明使用时先将工作电极夹具组件从电解池槽壁拆分下来，将样品装入工作电极夹具组件后，再将工作电极夹具组件插入电解池槽壁上的通孔中，完成工作电极的安装，工作电极的制作效率高且质量好。

Description

一种工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置
技术领域
本发明属于电化学测试技术领域，尤其是一种工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置。
背景技术
在电化学测试技术领域中，三电极体系是目前应用最为广泛的测试体系，其中工作电极测试面积的准确性，三电极相对位置的稳定性以及工作电极与测试仪器接线端的导电性等是影响测试结果稳定性与可靠性的重要因素。但在实验操作时，传统的三电极体系存在工作电极制备难度大，三电极相对位置难以固定以及工作电极与导线间存在焊接困难等问题。
（1）工作电极制备难度大
传统的工作电极制备方法是先在试样背面焊接导线，再采用环氧树脂、酚醛树脂等材料封装样品。传统的工作电极制备方法工艺复杂，制作难度大，且难以保证工作电极的质量。对于厚度较薄的试样，在试样背面焊接导线，容易焊透工作面导致试样作废；对于镁合金等难焊接的试样材料，使工作电极与测试仪器间导通比较困难。传统的工作电极封装方法效率低，且容易在工作电极与封样材料之间出现微小缝隙、气泡等缺陷而导致封装失败。传统的工作电极制备方法在工作电极封装结束后，一般还需要进行表面打磨、清洗，对于厚度较薄的试样，在打磨、清洗过程中容易与封装材料脱离而作废；对于经过微弧氧化等表面处理的试样，对试样待测表面进行打磨是不允许的，因此传统的工作电极制备方法，并不适用于经过微弧氧化等表面处理的试样。
（2）三电极相对位置难以固定
采用传统的三电极体系进行电化学性能测试实验时，通常由实验者选用烧杯、水槽等自制容器作为电解池，三电极的相对位置难以固定。在电化学测试实验中，往往要对单一或多种材料在相同环境下进行多次测量，如果三电极的相对位置有变化，使得电解液电阻大小改变，必然影响到测试结果的准确性和可靠性，实验数据失去可对比性，导致实验失败。
发明内容
为解决现有三电极体系电化学测试技术存在的上述问题，本发明提供一种工作电极外置、工作电极与电解池槽体可拆分、电解池槽体与电解池盖板可拆分、三电极相对位置关系固定，且操作简单易行的三电极体系电化学测试装置。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，它包括电解池槽体、电解池盖板和工作电极夹具组件，电解池槽体的侧壁上开设有用于安装工作电极夹具组件的通孔；
工作电极夹具组件采用可拆分外置结构，包括工作电极孔密封塞、工作电极夹具体外壳、带内螺纹的套筒、销钉、密封垫圈、压紧螺钉和垫块，工作电极夹具体外壳、带内螺纹的套筒通过销钉组成工作电极夹具体；工作电极孔密封塞位于该工作电极夹具体与电解池槽体的侧壁上的通孔之间；密封垫圈和压紧螺钉位于该工作电极夹具体内；垫块位于该工作电极夹具体的底部；
电解池盖板上安装有参比甘汞电极和辅助铂片电极。
进一步地，电解池盖板上开设有分别与参比甘汞电极和辅助铂片电极相配的参比电极孔和辅助电极孔，该参比电极孔和该辅助电极孔的轴线与电解池槽体的侧壁上的通孔的轴线位于同一铅垂面内，使参比甘汞电极和辅助铂片电极与安装在电解池槽体上的工作电极能保持相对固定的位置关系。
进一步地，参比甘汞电极和辅助铂片电极上均套设有橡胶圈，通过调整橡胶圈的位置来调整参比甘汞电极和辅助铂片电极的插入深度。
进一步地，电解池盖板上开设有用于安装电解液注入漏斗的漏斗孔；
电解池槽体的底部侧壁上设有排液孔，该排液孔上设有电解池排液孔密封塞，便于实验时更换测试液；
电解池排液孔密封塞采用硅胶密封塞。
进一步地，电解池槽体和电解池盖板之间采用可拆分结构，便于电解池的清洗。
进一步地，电解池槽体采用上端开口的中空长方体结构；
电解池盖板的下边缘设有台阶。
进一步地，电解池槽体和电解池盖板均采用包括玻璃或透明亚克力板的透明绝缘材质制作，便于实验时观察三电极的相对位置及观察测试液的液面位置。
进一步地，带内螺纹的套筒、销钉和压紧螺钉均采用导电性能良好的铜材制作，保证了样品与测试仪器接线端间良好的导电性，省去了导线焊接过程，简化了工作电极的制备过程。
进一步地，密封垫圈采用硅胶密封垫圈。
进一步地，工作电极夹具体外壳和垫块均采用绝缘材质制作。
有益效果：
1.本发明的工作电极夹具组件与电解池槽体之间采用可拆分结构，使工作电极的制作简单易行；工作电极夹具体外壳、带内螺纹的套筒和销钉间采用紧密配合成一体，组成工作电极夹具体；使用时，将工作电极夹具体从电解池槽体的侧壁上的通孔中取下，依次装入密封垫圈和待测样品，并拧紧压紧螺钉，然后套上工作电极孔密封塞，将工作电极夹具组件插入电解池槽体的侧壁上的通孔中，再垫上垫块，就完成了工作电极的安装，工作电极的制作效率高且质量好。
2.本发明的装置对样品的尺寸和外形要求不高，样品的厚度可在零点几毫米至十几毫米之间变化，在保证样品工作面积的基础上，样品的截面尺寸、形状可在一定范围变化，简化了样品的制备，扩大了装置的测试范围。
3.本发明的工作电极安装完成后，不需再对样品表面进行研磨等后续处理，简化了工作电极的制备过程，该装置可用于经过微弧氧化等表面处理样品的性能测试。
附图说明
图1是本发明一实施例的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置的结构示意图；
图中：1-电解池槽体、2-电解池盖板、3-工作电极孔密封塞、4-工作电极夹具体外壳、5-带内螺纹的套筒、6-销钉、7-密封垫圈、8-待测样品、9-压紧螺钉、10-垫块、11-电解池排液孔密封塞、12-参比甘汞电极、13-电解液注入漏斗、14-辅助铂片电极、15-橡胶圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提出一种工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，如图1所示，它包括电解池槽体1、电解池盖板2和工作电极夹具组件，电解池槽体1和电解池盖板2之间采用可拆分结构，电解池槽体1采用上端开口的中空长方体结构，电解池盖板2的下边缘设有台阶，电解池槽体1的侧壁上开设有用于安装工作电极夹具组件的通孔；
工作电极夹具组件采用可拆分外置结构，包括工作电极孔密封塞3、工作电极夹具体外壳4、带内螺纹的套筒5、销钉6、密封垫圈7、压紧螺钉9和垫块10，工作电极夹具体外壳4、带内螺纹的套筒5通过销钉6组成工作电极夹具体；工作电极孔密封塞3位于该工作电极夹具体与电解池槽体1的侧壁上的通孔之间；密封垫圈7和压紧螺钉9位于该工作电极夹具体内；垫块10位于该工作电极夹具体的底部；
电解池盖板2上开设有参比电极孔、漏斗孔和辅助电极孔，该参比电极孔和该辅助电极孔的轴线与电解池槽体1的侧壁上的通孔的轴线位于同一铅垂面内；参比甘汞电极12、电解液注入漏斗13、辅助铂片电极14分别插入参比电极孔、漏斗孔和辅助电极孔中；参比甘汞电极12和辅助铂片电极14上均套设有橡胶圈15，使用时，通过调整橡胶圈15的位置来调整参比甘汞电极12和辅助铂片电极14的插入深度；借助电解液注入漏斗13可添加及更换测试液。
电解池槽体1的底部侧壁上设有排液孔，该排液孔上设有电解池排液孔密封塞11。
本实施例使用时，安装好工作电极夹具组件、参比甘汞电极12和辅助铂片电极14，加入测试液，即可接通测试装置对样品进行电化学性能测试。一个样品测试完成后，通过电解池槽体1的排液孔排出废旧测试液，将工作电极夹具组件取出更换新样品，再从电解液注入漏斗13重新添加测试液，即可进行新样品电化学性能的测试。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，它包括电解池槽体（1）和电解池盖板（2），其特征在于：它还包括工作电极夹具组件，所述电解池槽体（1）的侧壁上开设有用于安装所述工作电极夹具组件的通孔；
所述工作电极夹具组件采用可拆分外置结构，包括工作电极孔密封塞（3）、工作电极夹具体外壳（4）、带内螺纹的套筒（5）、销钉（6）、密封垫圈（7）、压紧螺钉（9）和垫块（10），所述工作电极夹具体外壳（4）、所述带内螺纹的套筒（5）通过所述销钉（6）组成工作电极夹具体；所述工作电极孔密封塞（3）位于该工作电极夹具体与所述电解池槽体（1）的侧壁上的通孔之间；所述密封垫圈（7）和所述压紧螺钉（9）位于该工作电极夹具体内；所述垫块（10）位于该工作电极夹具体的底部；
所述电解池盖板（2）上安装有参比甘汞电极（12）和辅助铂片电极（14）；
所述参比甘汞电极（12）和所述辅助铂片电极（14）上均套设有橡胶圈（15），通过调整所述橡胶圈（15）的位置来调整所述参比甘汞电极（12）和所述辅助铂片电极（14）的插入深度。
2.根据权利要求1所述的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，其特征在于：所述电解池盖板（2）上开设有分别与所述参比甘汞电极（12）和所述辅助铂片电极（14）相配的参比电极孔和辅助电极孔，该参比电极孔和该辅助电极孔的轴线与所述电解池槽体（1）的侧壁上的通孔的轴线位于同一铅垂面内。
3.根据权利要求1或2所述的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，其特征在于：所述电解池盖板（2）上开设有用于安装电解液注入漏斗（13）的漏斗孔；
所述电解池槽体（1）的底部侧壁上设有排液孔，该排液孔上设有电解池排液孔密封塞（11）；
所述电解池排液孔密封塞（11）采用硅胶密封塞。
4.根据权利要求1所述的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，其特征在于：所述电解池槽体（1）和所述电解池盖板（2）之间采用可拆分结构。
5.根据权利要求1或4所述的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，其特征在于：所述电解池槽体（1）采用上端开口的中空长方体结构；
所述电解池盖板（2）的下边缘设有台阶。
6.根据权利要求1或4所述的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，其特征在于：所述电解池槽体（1）和所述电解池盖板（2）均采用包括玻璃或透明亚克力板的透明绝缘材质制作。
7.根据权利要求1所述的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，其特征在于：所述带内螺纹的套筒（5）、所述销钉（6）和所述压紧螺钉（9）均采用铜材制作。
8.根据权利要求1所述的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，其特征在于：所述密封垫圈（7）采用硅胶密封垫圈。
9.根据权利要求1所述的工作电极可拆分外置式三电极体系电化学测试装置，其特征在于：所述工作电极夹具体外壳（4）和所述垫块（10）均采用绝缘材质制作。
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