CN110082408A - 一种可拆卸式电化学工作电极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可拆卸式电化学工作电极，包括底壳、顶盖、弹簧和导线，其中，底壳内设有金属试样，金属试样包括第一工作表面和第二工作表面，底壳的一端与顶盖采用螺纹连接，底壳与顶盖之间设有密封圈，导线的一端为自由端，其另一端通过密封块固定于顶盖，并穿过顶盖与弹簧的一端连接，弹簧的另一端与金属试样抵接。与现有技术相比，本发明拆卸方便，制作容易，操作简单，可重复利用，试验效率高，测试结果准确，而且具有良好的密封性能，能防止溶液介质进入到工作电极内部。

Description

一种可拆卸式电化学工作电极
技术领域
本发明涉及电化学测试技术领域，尤其是涉及一种可拆卸式电化学工作电极。
背景技术
电化学测试中最常用的是由对电极(又称辅助电极)、参比电极及工作电极组成的三电极体系。在中国专利申请公开说明书，CN107167501A公开了其中的工作电极为金属试样连接导线，然后用环氧树脂封装。采用这种工作电极的缺点是：每当做完腐蚀试验后往往要用扫描电子显微镜(SEM)观察样品的腐蚀形貌，或用能谱分析(EDS)研究腐蚀产物成分，这就需要把电极拆解，现有技术的电极拆解操作十分繁琐，导致测试效率低下，而且在拆解的过程中极容易改变反应过后金属表面的状态，均会影响后续的测试结果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可拆卸式电化学工作电极。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种可拆卸式电化学工作电极，包括底壳、顶盖、弹簧和导线，所述底壳内设有金属试样，所述金属试样包括第一工作表面和第二工作表面，所述底壳的一端与所述顶盖采用螺纹连接，所述底壳与顶盖之间设有密封圈，所述导线的一端为自由端，其另一端通过密封块固定于顶盖，并穿过顶盖与所述弹簧的一端连接，所述弹簧的另一端与所述金属试样抵接。
优选的，所述底壳为轴向中空结构，所述金属试样的第一工作表面与底壳的一端抵接，其第二工作表面与所述弹簧的一端抵接。
优选的，所述顶盖内设有用于容置所述弹簧的空腔。
优选的，所述底壳与所述金属试样抵接的一端包括内底面和外底面，所述内底面与所述底壳的内壁面之间有一夹角α，所述外底面设有倒角β，其中，0°＜α＜90°，β＞30°，以使内底面与外底面之间形成唇形密封边，同时在外底面形成一个锥形口，所述唇形密封边与所述金属试样的第一工作表面直接接触，形成唇形密封结构。
优选的，所述导线设有一弯角γ，所述金属试样的第一工作表面与水平面之间的夹角为γ2，其中，0°＜γ＜90°，以保证γ2≥90°。
优选的，所述底壳与所述顶盖连接的一端设有内螺纹，所述顶盖设有外螺纹，所述底壳的内螺纹长度大于或等于所述顶盖的内螺纹长度。
优选的，所述金属试样为圆柱形，所述密封圈为O型密封圈，所述导线为带有绝缘外皮的铜线。
优选的，所述底壳选用聚四氟乙烯材料，所述顶盖选用工程塑料，所述弹簧选用金属导电材料，所述密封块选用环氧树脂材料。
在进行电化学试验之前，只需要将外径稍小于底壳内径的圆柱形金属试样放入到底壳内，然后将连接有弹簧和导线的顶盖通过螺纹连接在底壳上，形成完整的工作电极；在结束电化学试验之后，只需将顶盖从底壳拧出，便可取出金属试样。与现有技术相比，本发明具体有以下优点：
一、安装拆卸方便，本发明通过底壳与顶盖的螺纹连接，可重复操作，能快速方便的进行金属试样的安装和拆卸，有效提高试验效率。
二、密封性能优越，本发明采用具有良好斥水性能的聚四氟乙烯底壳和唇密封结构，保证了底壳与金属试样工作面的密封；此外，底壳和顶盖之间的螺纹连接和O型密封圈保证了底壳与顶盖之间的密封；粘结性能良好的工程塑料顶盖和密封块保证了与导线绝缘外皮密封的可靠性，基于优越的密封性能，能防止溶液介质进入工作电极内部。
三、测试结果准确，本发明的底壳采用锥形口设计，并且保证了金属试样的第一工作表面与水平面之间的夹角γ2≥90°，当电极放入溶液介质中或者试验过程中有气泡在工作表面生成时，能使气泡容易不受阻碍地靠浮力自动离开工作表面，防止气泡对试验产生影响，提高测试结果准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明底壳一端的局部结构示意图；
图中标记说明：1、底壳，2、顶盖，3、弹簧，4、导线，5、金属试样，6、密封圈，7、密封块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例一
如图1所示的一种可拆卸式电化学工作电极，包括聚四氟乙烯底壳1、工程塑料顶盖2、镀铜金属弹簧3、带有绝缘外皮的铜导线4、圆柱形的金属试样5、O型密封圈6和环氧树脂密封块7，其中，底壳1和顶盖2采用螺纹连接，顶盖2与底壳1连接的部分均有螺纹，底壳1的内螺纹长度大于顶盖2外螺纹的长度，底壳1与顶盖2的平面之间通过O型密封圈6进行密封，弹簧3的一端与导线4的一端通过焊锡焊接在一起，导线4穿过顶盖2并通过密封块7密封和固定，导线4还设有一个弯角γ，金属试样5的第一工作表面与水平面之间的夹角为γ2，且0°＜γ＜90°，以保证γ2≥90°，使得电极放入溶液时或者试验过程中产生的气泡顺利溢出，弹簧3的另一端与金属试样5相接触。
如图2所示，底壳1内底面与内壁面之间的夹角α为85°，底壳1外底面有一倒角β，β为65-75°，形成一个锥形口和唇形密封边，唇形密封边与金属试样5的工作表面直接接触，形成唇形密封结构。
实施例二
如图1所示的一种可拆卸式电化学工作电极，包括聚四氟乙烯底壳1、工程塑料顶盖2、镀铜金属弹簧3、带有绝缘外皮的铜导线4、圆柱形的金属试样5、O型密封圈6和环氧树脂密封块7，其中，底壳1和顶盖2采用螺纹连接，顶盖2与底壳1连接的部分均有螺纹，底壳1的内螺纹长度与顶盖2外螺纹的长度相等，底壳1与顶盖2的平面之间通过O型密封圈6进行密封，弹簧3的一端与导线4的一端通过机械连接并用夹具固定在顶盖2上，导线4穿过顶盖2并用密封块7密封和固定，导线4还设有一个弯角γ，金属试样5的第一工作表面与水平面之间的夹角为γ2，且0°＜γ＜90°，以保证γ2≥90°，使得电极放入溶液时或者试验过程中产生的气泡顺利溢出，弹簧3的另一端与金属试样5相接触。
如图2所示，底壳1内底面与内壁面之间的夹角α为80-85°，底壳1外底面有一倒角β，β为60°，形成一个锥形口和唇形密封边，唇形密封边与金属试样5直接接触，形成唇形密封结构。

Claims (8)

1.一种可拆卸式电化学工作电极，其特征在于，包括底壳(1)、顶盖(2)、弹簧(3)和导线(4)，所述底壳(1)内设有金属试样(5)，所述底壳(1)的一端与所述顶盖(2)采用螺纹连接，所述底壳(1)与顶盖(2)之间设有密封圈(6)，所述导线(4)的一端为自由端，其另一端通过密封块(7)固定于顶盖(2)，并穿过顶盖(2)与所述弹簧(3)的一端连接，所述弹簧(3)的另一端与所述金属试样(5)抵接。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸式电化学工作电极，其特征在于，所述底壳(1)为轴向中空结构，所述金属试样(5)包括第一工作表面和第二工作表面，所述金属试样(5)的第一工作表面与底壳(1)的一端抵接，其第二工作表面与所述弹簧(3)的一端抵接。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸式电化学工作电极，其特征在于，所述顶盖(2)内设有用于容置所述弹簧(3)的空腔。
4.根据权利要求2所述的一种可拆卸式电化学工作电极，其特征在于，所述底壳(1)与所述金属试样(5)抵接的一端包括内底面和外底面，所述内底面与所述底壳(1)的内壁面之间有一夹角α，所述外底面设有倒角β，其中，0°＜α＜90°，β＞30°，以使内底面与外底面之间形成唇形密封边，同时在外底面形成一个锥形口，所述唇形密封边与所述金属试样(5)的第一工作表面直接接触，形成唇形密封结构。
5.根据权利要求2所述的一种可拆卸式电化学工作电极，其特征在于，所述导线(4)设有一弯角γ，所述金属试样(5)的第一工作表面与水平面之间的夹角为γ2，其中，0°＜γ＜90°，以保证γ2≥90°。
6.根据权利要求1所述的一种可拆卸式电化学工作电极，其特征在于，所述底壳(1)与所述顶盖(2)连接的一端设有内螺纹，所述顶盖(2)设有外螺纹，所述底壳(1)的内螺纹长度大于或等于所述顶盖(2)的内螺纹长度。
7.根据权利要求1所述的一种可拆卸式电化学工作电极，其特征在于，所述金属试样(5)为圆柱形，所述密封圈(6)为O型密封圈，所述导线(4)为带有绝缘外皮的铜线。
8.根据权利要求1所述的一种可拆卸式电化学工作电极，其特征在于，所述底壳(1)为聚四氟乙烯底壳，所述顶盖(2)为工程塑料顶盖，所述弹簧(3)为金属弹簧，所述密封块(7)为环氧树脂密封块。
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