CN108982343B - 一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置 - Google Patents

一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，包括容器、电极支架、样品固定架、辅助电极、杂散电流干扰电源和显微镜，电极支架设置于容器中且能够从容器中取出，样品固定架与电极支架可拆卸连接，样品固定架用于固定金属样品，电极支架上相对于金属样品对称设有至少两个辅助电极，辅助电极和金属样品分别连接杂散电流干扰电源的一极，容器用于盛装透明腐蚀介质，电极支架上开设有观察孔，显微镜设置于观察孔的上方，显微镜的物镜透过观察孔能够观察到金属样品。本发明可用于实时原位观察杂散电流腐蚀实验金属表面腐蚀形貌发展变化且方便拆装，便于使用和清洗，辅助电极相对于金属样品对称设置，减小了电场不均匀性对实验结果的影响。

Description

一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置
技术领域
本发明涉及实验设备技术领域，特别是涉及一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置。
背景技术
杂散电流是造成埋地金属构件腐蚀的一个重要因素，通过可视化方法研究金属在杂散电流作用下的腐蚀形貌演化规律可揭示出众多的腐蚀信息，是分析腐蚀机理一个重要途径。
对金属样品进行杂散电流腐蚀形貌观察实验时，需要将样品置于透明腐蚀性介质中，并外接干扰电源施加一定强度的干扰电流，一般金属样品接电源一极，辅助电极接电源另一极，同时，为了采用显微镜观察到金属样品表面的腐蚀情况，要求金属样品表面与显微镜头相对，为了保证杂散电场的均匀性，金属样品与辅助电极布置及安装固定至关重要，且实验装置应可方便拆洗，以便彻底清洗干净上次实验的产物，减少对本次实验结果的影响。授权公告号为CN202770745U(授权公告日2013.03.06)的实用新型专利公开了一种电化学腐蚀测量原位观察实验装置，其给出了一种可以实时观察电化学测量过程中金属材料表面发生的变化的实验装置，该实验装置主要由金属样品、透明腐蚀性液体、容器、微型数码显微镜、电化学工作站、辅助电极、参比电极组成，具体结构如下：容器中装有透明腐蚀性液体，金属样品、辅助电极、参比电极通过导线连接电化学工作站，金属样品的上方设置微型数码显微镜，该数码显微镜的一端伸至腐蚀性液体液面以下，与金属样品相对应；电化学工作站和数码显微镜与计算机相连。该电化学腐蚀测量原位观察实验装置中没有考虑进行杂散电流腐蚀实验时需要施加杂散电流的特殊要求，且虽然能够实时原位观察但并不可方便拆装。
发明内容
本发明的目的是提供一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使装置能够保证杂散电场的均匀性并可方便拆装清洗。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，包括容器、电极支架、样品固定架、辅助电极、杂散电流干扰电源和显微镜，所述电极支架设置于所述容器中且能够从所述容器中取出，所述样品固定架与所述电极支架可拆卸连接，所述样品固定架用于固定金属样品，所述电极支架上相对于所述金属样品对称设有至少两个所述辅助电极，所述辅助电极和所述金属样品分别连接所述杂散电流干扰电源的一极，所述容器用于盛装透明腐蚀介质，所述电极支架上开设有观察孔，所述显微镜设置于所述观察孔的上方，所述显微镜的物镜透过所述观察孔能够观察到所述金属样品。
优选地，还包括隔振平台，所述隔振平台设置于所述容器下侧。
优选地，还包括相机，所述相机与所述显微镜的目镜相连接。
优选地，所述电极支架包括上盖板、立柱和下盖板，所述上盖板通过所述立柱与所述下盖板连接，所述样品固定架与所述下盖板可拆卸连接，所述辅助电极与所述上盖板可拆卸连接。
优选地，所述样品固定架的上平面上设有凹槽，所述金属样品水平置于所述凹槽中。
优选地，所述透明腐蚀介质的液面高于所述金属样品和所述辅助电极的下端。
优选地，所述杂散电流干扰电源通过耐腐蚀导线与所述金属样品的一侧以及所述辅助电极的上端连接。
优选地，所述辅助电极的下端低于所述金属样品的上表面且与所述金属样品不接触。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供了一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，可用于实时原位观察杂散电流腐蚀实验金属表面腐蚀形貌发展变化。本发明中电极支架、辅助电极、样品固定架、金属样品都可方便拆装，便于使用和清洗，可提高实验效率和实验结果的准确性。本发明的辅助电极相对于金属样品对称设置，减小了电场不均匀性对实验结果的影响，金属样品表面水平便于观察，为杂散电流干扰下金属腐蚀机理的研究提供了更多的数据支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置的结构示意图；
其中：1-显微镜，2-辅助电极，3-上盖板，4-隔振平台，5-样品固定架，6-金属样品，7-透明腐蚀介质，8-容器，9-杂散电流干扰电源，10-相机，11-观察孔，12-立柱，13-下盖板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使装置能够保证杂散电场的均匀性并可方便拆装清洗。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示：本实施例提供了一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，包括隔振平台4、容器8、电极支架、样品固定架5、辅助电极2、杂散电流干扰电源9、显微镜1和相机10。
容器8设置于隔振平台4上侧，且能够从隔振平台4上取下。容器8用于盛装透明腐蚀介质7，透明腐蚀介质7的液面高于金属样品6和辅助电极2的下端，以便于进行杂散电流对金属样品6的腐蚀实验。电极支架设置于容器8中且能够从容器8中取出。
电极支架包括上盖板3、立柱12和下盖板13，上盖板3通过立柱12与下盖板13连接，具体地，立柱12的端面上设有螺纹孔，上盖板3和下盖板13上均设有沉头孔，并由沉头螺栓穿过上盖板3和下盖板13的沉头孔与立柱12的螺纹孔相连。样品固定架5与电极支架可拆卸连接，具体地，样品固定架5与下盖板13可拆卸连接，样品固定架5的底部可设置有螺纹孔，下盖板13上设有用于安装固定样品固定架5的沉头孔，并由沉头螺栓穿过该沉头孔与样品固定架5底部的螺纹孔相连。样品固定架5用于固定金属样品6，优选地，样品固定架5的上平面上设有凹槽，金属样品6水平嵌于凹槽中。电极支架的上盖板3上相对于金属样品6对称可拆卸连接有两个辅助电极2，辅助电极2竖向设置，与上盖板3上的锥形辅助电极2安装孔卡接，下端位于液面以下且低于金属样品6的上表面但与金属样品6不接触，上端超出液面。当然辅助电极2的数量并不局限于两个，但无论数量为多少，均应相对于金属样品6对称布设以形成均匀电场。
辅助电极2和金属样品6分别连接杂散电流干扰电源9的一极，优选地，杂散电流干扰电源9通过耐腐蚀导线与金属样品6的一侧以及辅助电极2的上端连接，若与辅助电极2相连的导线并未浸泡于透明腐蚀介质7中也可采用普通导线与之连接。电极支架的上盖板3上开设有观察孔11，显微镜1设置于观察孔11的上方，且位于液面以上，显微镜1的物镜透过观察孔11能够观察到金属样品6，相机10与显微镜1的目镜相连接。
本实施例中的容器8优选采用玻璃材质，电极支架和样品固定架5以及螺栓优选采用绝缘且耐腐蚀的尼龙、塑料或树脂材料制成。
本实施例的使用方法为：进行杂散电流对金属样品6的腐蚀实验时，预先连接好辅助电极2、金属样品6与杂散电流干扰电源9，然后将金属样品6固定到样品固定架5的凹槽中，并将样品固定架5和立柱12与下盖板13固定好；再将辅助电极2对称安装到上盖板3上，并将上盖板3与立柱12安装好；随后将拼装好的电极支架和样品固定架5放到容器8中，将容器8放到隔振平台4上，并置于显微镜1下方，使显微镜1物镜正对观察孔11。将透明腐蚀介质7注入容器8中，打开杂散电流干扰电源9并开始采集图像。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，其特征在于：包括容器、电极支架、样品固定架、辅助电极、杂散电流干扰电源和显微镜，所述电极支架设置于所述容器中且能够从所述容器中取出，所述样品固定架与所述电极支架可拆卸连接，所述样品固定架用于固定金属样品，所述电极支架上相对于所述金属样品对称设有至少两个所述辅助电极，所述辅助电极和所述金属样品分别连接所述杂散电流干扰电源的一极，所述容器用于盛装透明腐蚀介质，所述电极支架上开设有观察孔，所述显微镜设置于所述观察孔的上方，所述显微镜的物镜透过所述观察孔能够观察到所述金属样品，所述辅助电极的下端低于所述金属样品的上表面且与所述金属样品不接触。
2.根据权利要求1所述的杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，其特征在于：还包括隔振平台，所述隔振平台设置于所述容器下侧。
3.根据权利要求1所述的杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，其特征在于：还包括相机，所述相机与所述显微镜的目镜相连接。
4.根据权利要求1所述的杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，其特征在于：所述电极支架包括上盖板、立柱和下盖板，所述上盖板通过所述立柱与所述下盖板连接，所述样品固定架与所述下盖板可拆卸连接，所述辅助电极与所述上盖板可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，其特征在于：所述样品固定架的上平面上设有凹槽，所述金属样品水平置于所述凹槽中。
6.根据权利要求1所述的杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，其特征在于：所述透明腐蚀介质的液面高于所述金属样品和所述辅助电极的下端。
7.根据权利要求1所述的杂散电流腐蚀形貌原位观察实验装置，其特征在于：所述杂散电流干扰电源通过耐腐蚀导线与所述金属样品的一侧以及所述辅助电极的上端连接。
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