CN110646338B - 一种试样外置式腐蚀电化学试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腐蚀试验装置，具体为一种试样外置式腐蚀电化学试验装置，包括，容器体具有盐桥插口、顶部端口和试样外置端口，顶部端口位于容器体顶部，盐桥插口和试样外置端口均设置于容器体侧壁，且以容器体竖直中心相互对称；第二密封圈，插入试样外置端口内，并与试样外置端口内壁密闭连接；盐桥，从盐桥插口插入容器体内，并延伸至试样外置端口内，贯穿辅助电极；辅助电极，安装于第二密封圈内，从顶部端口伸出；试样(工作电极)与容器体之间采用固定部固定连接；参比电极，从位于该盐桥插口处的所述盐桥端部插入该盐桥内。本发明具有密封性好，试样封装和更换简单可靠等特点。

Description

一种试样外置式腐蚀电化学试验装置

技术领域

本发明涉及一种腐蚀试验装置，具体涉及一种试样外置式腐蚀电化学试验装置。

背景技术

腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象，大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。常规的腐蚀电化学常常在试样上留出腐蚀暴露区域后，其余部分用环氧树脂包起来，然后把试样全部浸泡在腐蚀液中，由于环氧树脂与金属表面的粘合不够紧密，浸泡久了以后，腐蚀液也会进入，把环氧树脂覆盖的区域，造成封装失效。鉴于此，需研制出一种试样外置式腐蚀电化学试验装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，而提供一种腐蚀试样无需封装的试样外置式腐蚀电化学试验装置。该装置具有便于更换试样、试样封装方便可靠、三电极相对位置调节方便。

为了实现上述本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种试样外置式腐蚀电化学试验装置，包括，

容器体，具有盐桥插口、顶部端口和试样外置端口，所述顶部端口位于该容器体顶部，而所述盐桥插口和试样外置端口均设置于该容器体侧壁，且以所述容器体竖直中心相互对称；

固定部，安装于所述容器体，用于将试样固定于该试样外置端口；

第二密封圈，插入所述试样外置端口内，并与该试样外置端口内壁密闭连接；

辅助电极，安装于所述第二密封圈内，其上导电线从所述顶部端口伸出；

盐桥，从所述盐桥插口插入该容器体内，并延伸至所述试样外置端口内，贯穿所述辅助电极；及

参比电极，从位于该盐桥插口处的所述盐桥端部插入该盐桥内。

采用本发明进行腐蚀电化学试验时：将试样安装于容器体上的试样外置端口横截面，并与第二密封圈紧密贴合，再利用固定部对试样进行固定，实现试样置于容器体外；再从容器体顶部的顶部端口注入腐蚀液体，并检查是否有腐蚀液泄漏，检查合格后，再用液体蜡或其它防腐蚀液体从外侧浸润试样，即可进行腐蚀电化学试验。

在腐蚀电化学试验时，试样即作为工作电极。

作为本发明的进一步改进，所述盐桥与盐桥插口内壁密闭连接。能有效防止渗漏。

作为本发明的进一步改进，所述试样外置端口于外侧端设置有环形卡槽，该环形卡槽内密封固定连接第二密封圈。通过环形卡槽和第二密封圈进行紧密配合连接，能实现良好的密闭作用。

作为本发明的进一步改进，所述第二密封圈采用WAI型密封圈或FC型密封圈。WAI型密封圈或FC型密封圈均可采用丁晴橡胶、氟橡胶等耐腐蚀的材料制成。

作为本发明的进一步改进，所述参比电极在其插入所述盐桥的一端设置有第一密封圈。第一密封圈采用O型密封圈。O型密封圈在参比电极插入盐桥时能与盐桥内壁形成密闭连接，从而能防止腐蚀液泄漏。

作为本发明的进一步改进，所述参比电极在其露于所述盐桥的端部设置有卡勾。

作为本发明的进一步改进，所述卡勾通过弹性拉紧件与所述盐桥插口固定连接。弹性拉紧件可为采用弹性橡胶制成的圆环，如皮筋、橡皮筋管等。通过弹性拉紧件的弹性变形力，使得参比电极稳定挤压盐桥，盐桥收到参比电极挤压作用力，进而使得盐桥与盐桥插口内壁具有更好的密闭性。

作为本发明的进一步改进，所述辅助电极采用一片剪角四方铂片焊有一根铂丝制成，并在中间设置有用于套接盐桥的通孔。所述辅助电极的导电线从所述容器体内向顶部端口延伸并贯穿顶部端口。可确保整体结构的密闭性。

作为本发明的进一步改进，所述顶部端口安装有橡胶塞。橡胶塞具有一定弹性，利于对顶部端口进行密闭。

作为本发明的进一步改进，所述固定部可为弹性箍件，弹性箍件采用弹性橡胶制成的圆环。如皮筋、橡皮筋管等。利于弹性变形力对所抱箍的物件实现紧固作用。

作为本发明的另一种改进，所述辅助电极可直接插入容器体内的电解质溶液中。该种辅助电极安装方式适用于对辅助电极和试样表面的距离未有严格要求的试验。

作为本发明的进一步改进，所述容器体为透视液体容器体。能便于观察试验情况。

本发明相对于现有技术，所具有的突出的实质性特点和显著的进步：

1、本发明采用试样外置能有效解决腐蚀试样封装难的问题，结构简单，节省用环氧树脂或其它耐腐蚀材料封装试样的过程，封装可靠，更换试样方便快捷；利用容器体上的试样外置端口通过第二密封圈与试样密闭接触，容器体内的腐蚀液通过试样外置端口侵蚀于裸露于该部位的试样区域，即可对试样进行腐蚀电化学试验。

2、本发明中的容器体采用透视液体容器体，能方便观察腐蚀试验的实际情况，利于试验人员对试验进程有较为清晰获知。

3、本发明中试样与容器体之间采用第二密封圈密闭连接，第二密封圈采用采用WAI型密封圈或FC型密封圈。WAI型密封圈或FC型密封圈可采用丁晴橡胶、氟橡胶等耐腐蚀的材料制成。既能为试验提供密封接触，又能有效耐腐蚀，确保试验准确完成。

4、本发明中固定部对试样进行夹紧固定，实现试样置于容器体外；而固定部优选采用弹性箍件制成，弹性箍件具有弹性变形力，可便于安装或拆卸；弹性箍件在对试样进行固定时，利用弹性箍件的弹性变形力对试样进行稳定拉紧，使得试样与第二密封圈之间具有良好密闭性。而且安装、拆卸均较为方便。

5、本发明中的盐桥和参比电极之间采用第一密封圈，第一密封圈采用O型密封圈。O型密封圈在参比电极插入盐桥时能与盐桥内壁形成密闭连接，从而能防止腐蚀液泄漏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一种试样外置式腐蚀电化学试验装置的剖视结构示意图；

图2为本发明分解式结构示意图；

图3为本发明的立体结构示意图；

图4为安装有弹性拉紧件的结构示意图；

图5为容器体的结构示意图；

图中元件名称及序号：参比电极1，第一密封圈2，盐桥3，弹性箍件4，容器体5，盐桥插口51，顶部端口52，试样外置端口53，环形卡槽54，橡胶塞6，辅助电极7，第二密封圈8，试样9，卡勾10，弹性拉紧件11。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1：

参看图1至5所示，一种试样外置式腐蚀电化学试验装置，包括容器体5、固定部4、第二密封圈8、盐桥3、辅助电极7和参比电极1，容器体5具有盐桥插口51、顶部端口52和试样外置端口53，所述顶部端口52位于该容器体5顶部，而所述盐桥插口51和试样外置端口53均设置于该容器体5侧壁，且以所述容器体5竖直中心相互对称；固定部4，安装于所述容器体5，用于将试样9固定于该试样外置端口53；第二密封圈8插入试样外置端口53内，并与该试样外置端口53内壁密闭连接；辅助电极7，安装于所述第二密封圈8内，其上导电线从所述容器体5内向顶部端口52延伸并贯穿顶部端口52；盐桥3从所述盐桥插口51插入该容器体5内，并延伸至所述试样外置端口53内，贯穿辅助电极7；及参比电极1，参比电极1从位于该盐桥插口51处的所述盐桥3端部插入该盐桥3内。

采用本发明进行腐蚀电化学试验时，具体工作方式为：

使用时，首先用去离子水和乙醇洗净并吹干容器体5。

再将试样9安装于容器体5上的试样外置端口53横截面，并与第二密封圈8露于试样外置端口53外侧端面紧密贴合，使得试样9与第二密封圈8密闭接触，再利用固定部4对试样9进行拉紧固定，实现试样9置于容器体5外；再从容器体5顶部的顶部端口52注入腐蚀液体，腐蚀液体通过第二密封圈8的中部与试样9并检查是否有腐蚀液泄漏，检查合格后，再用液体蜡或其它防腐蚀液体从外侧浸润试样9，即可进行腐蚀电化学试验。本发明装置结构简单，节省了用环氧树脂或其它耐腐蚀材料封装试样的过程，封装可靠，更换试样方便快捷。

在做腐蚀电化学试验时，试样9即为工作电极。

本发明的辅助电极7固定安装于第二密封圈8内，该种安装方式适用于对辅助电极和试样表面的距离有严格要求的试验。

本发明对于参比电极、辅助电极与工作电极(试样9)之间的距离实现可调控，调控方便，安装可靠。

参比电极1与工作电极(试样9)的距离可以通过以下方法调节：把盐桥3往内推，直到前端顶到试样9的表面，然后轻轻往回拔出一定的距离，这个距离就是参比电极1到工作电极的距离。

辅助电极7与工作电极(试样9)的距离可以通过以下方法调节：把第二密封圈8拆下来，把辅助电极7加工为外接圆稍大于第二密封圈8内孔的四边型或六边形，中间留出盐桥3过孔；再将辅助电极7压入第二密封圈8内孔，因第二密封圈8具有弹性，所以，压入辅助电极7时可将第二密封圈8内孔稍稍撑开，进而使得辅助电极7在第二密封圈8内孔移动，位于内孔的辅助电极7与第二密封圈8压入端唇部的距离等于辅助电极7与工作电极(试样9)的设计距离，然后再安装到容器体5上即可。

如图5所示，试样外置端口53于外侧端内设置有环形卡槽54，该环形卡槽54内密封固定连接第二密封圈8。环形卡槽54便于对第二密封圈8进行紧密配合连接。从而使得第二密封圈8与环形卡槽54之间具有良好的密闭性。

第二密封圈8一端插入固定安装于环形卡槽54内；另一端置于环形卡槽54外，该端用于与试样9进行密闭连接。

第二密封圈8采用WAI型密封圈。WAI型密封圈可采用丁晴橡胶、氟橡胶等耐腐蚀的材料制成。

或是第二密封圈8采用FC型密封圈。FC型密封圈也可采用丁晴橡胶、氟橡胶等耐腐蚀的材料制成。

如图2所示，参比电极1在其插入所述盐桥3的一端设置有第一密封圈2。第一密封圈2个数可为多个，如2、3或4等。第一密封圈2为多个时，沿参比电极1插入端的纵向进行等间距或不等间距进行并排布置。第一密封圈2使得参比电极1和盐桥之间形成密封连接，可有效防止腐蚀液渗漏。

如图2所示，参比电极1在其露于所述盐桥3的端部设置有卡勾10。

如图4所示，卡勾10通过弹性拉紧件11与所述盐桥插口51固定连接。卡勾10能对与其连接的弹性拉紧件11进行稳固限位，且能较为方便对弹性拉紧件进行安装或拆卸。弹性拉紧件11通过弹性变形力使得参比电极1对盐桥3进行紧密挤压贴合，进而使得盐桥3对盐桥插口51实现紧密贴合，使得盐桥3与盐桥插口51实现密闭连接；又能有效防止试验时参比电极1与盐桥3之间或盐桥3与盐桥插口51之间出现脱离。

如图1至4所示，顶部端口52安装有橡胶塞6。顶部端口52为三个横向并排的端口，顶部端口52能利于将腐蚀液注入以及气体进入、排放。橡胶塞6可耐腐蚀又能起到良好密闭性。

如图1至4所示，固定部4可优选采用弹性箍件制成。弹性箍件可为采用弹性橡胶制成的圆环。如皮筋或橡胶筋管等。利用弹性箍件将试样9和容器体5进行紧固连接，安装或拆卸均较为方便。弹性箍件利用自身的弹性变形力足于使得试样9紧密贴合于容器体5上的试样外置端口53，同时与该试样外置端口53上安装的第二密封圈8实现密闭连接，能有效防止试样9与试样外置端口53之间出现腐蚀液渗漏；确保试验顺利完成。

固定部4可为一组以上，固定部4对试样9固定方式可为连接于其中部或上、下两端进行固定连接。

连接中部时，固定部4一端固定于容器体5，并位于盐桥插口51上方，另一端固定于试样9中部，即可实现对试样9进行固定连接。

上、下端连接时，一组固定部4将试样9上部与容器体5进行固定连接，另一组固定部4将试样9下部与容器体5固定连接。用于上部连接的一组固定部位于所述盐桥插口51和试样外置端口53上方，用于下部连接的一组固定部位于所述盐桥插口51和试样外置端口53下方。

如图1至5所示，容器体5为透视液体容器体。容器体5内的空腔用于盛装腐蚀液体。容器体可透视能方便观察容器体5内腐蚀电化学试验情况。

本发明的试样外置式腐蚀电化学试验装置具有的有益效果为：

1、封装可靠。固定部4采用弹性箍件制成，固定部4把试样9压在第二密封圈8唇部上，贴合紧密，密封效果好，腐蚀溶液只能通过第二密封圈8内孔与试样接触。腐蚀暴露区域与第二密封圈8唇部内孔面积相同。试样9的外部与空气接触，防腐蚀处理比较容易，因此，封装是非常可靠的。相对面言，常规方法常常在试样上留出腐蚀暴露区域后，其余部分用环氧树脂包起来，然后把试样全部浸泡在腐蚀液中，由于环氧树脂与金属表面的粘合不够紧密，浸泡久了以后，腐蚀液也会进入环氧树脂覆盖的区域，造成封装失效。

2、更换试样方便。试样9的安装很方便，试样9安装后，再从外部涂装防锈剂，操作容易。而且，每次封装，腐蚀暴露区的面积都与第二密封圈8唇部内孔面积相同，有效腐蚀面积比较准确，可比性强。

3、参比电极和辅助电极与工作电极的距离比较准确。在一些腐蚀体系中，腐蚀溶液的电导率不大，参比电极和辅助电极与工作电极的距离有比较高的要求，常规的电化学试验装配很难控制这个距离。本发明对于距离实现可调控，且调控方便，参比电极1与工作电极(试样9)的距离可以通过以下方法调节：把盐桥3往内推，直到前端顶到试样9的表面，然后轻轻往回拔出一定的距离，这个距离就是参比电极1到工作电极的距离。辅助电极7与工作电极(试样9)的距离可以通过以下方法调节：把第二密封圈8拆下来，把辅助电极7加工为外接圆稍大于第二密封圈8内孔的四边型或六边形，中间留出盐桥3过孔；再将辅助电极7压入第二密封圈8内孔，因第二密封圈8具有弹性，所以，压入辅助电极7时可将第二密封圈8内孔稍稍撑开，进而使得辅助电极7在第二密封圈8内孔移动，位于内孔的辅助电极7与第二密封圈8压入端唇部的距离等于辅助电极7与工作电极(试样9)的设计距离，然后再安装到容器体5上即可。不仅调控方便，而且安装可靠。

4、适用范围广。传统的试样封装方法，如使用环氧树脂热封装需连同试样一起加热到100多摄氏度，对有些试样来说，这么高的温度已经造成材料组织结构的变化；使用AB胶等材料进行冷封装，则有可能会因为与金属的包紧力不够造成封装失败，也有可能AB胶材料与腐蚀溶液起反应，经不起长时间浸泡。因此，这些方法应用范围是有一定限制的。本发明的第二密封圈采用WA1密封圈或FC型密封圈，WA1密封圈或FC型密封圈均可以使用丁晴橡胶、氟橡胶等耐腐蚀的材料，全部在常温下封装，不仅可靠性有保证，适应范围也更广。

实施例2：

在实施例1基础上，对于辅助电极7的安装方式进行更改。辅助电极7的该种安装方式为直接插入容器体5内的电解质溶液中。该种辅助电极7安装方式适用于对辅助电极和试样表面的距离未有严格要求的试验。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：包括，

容器体（5），具有盐桥插口（51）、顶部端口（52）和试样外置端口（53），所述顶部端口（52）位于该容器体（5）顶部，而所述盐桥插口（51）和试样外置端口（53）均设置于该容器体（5）侧壁，且以所述容器体（5）竖直中心相互对称；

固定部（4），所述固定部（4）为弹性箍件，安装于所述容器体（5），用于将试样（9）固定于该试样外置端口（53）；

第二密封圈（8），插入所述试样外置端口（53）内，并与该试样外置端口（53）内壁密闭连接；

辅助电极（7），安装于所述第二密封圈（8）内，其上导电线从所述顶部端口（52）伸出；

盐桥（3），从所述盐桥插口（51）插入该容器体（5）内，并延伸至所述试样外置端口（53）内，贯穿所述辅助电极（7）；及

参比电极（1），从位于该盐桥插口（51）处的所述盐桥（3）端部插入该盐桥（3）内；

所述参比电极（1）与试样（9）之间的距离通过以下方法调节：把盐桥（3）往内推，直到前端顶到试样（9）的表面，然后往回拔出一定的距离；

所述辅助电极（7）与试样（9）之间的距离通过以下方法调节：把第二密封圈（8）拆下来，把辅助电极（7）加工为外接圆稍大于第二密封圈8内孔的四边型或六边形，中间留出盐桥（3 ）过孔；再将辅助电极（7）压入第二密封圈（8）内孔，第二密封圈（8）具有弹性，压入辅助电极（7）时将第二密封圈（8）内孔撑开，使得辅助电极（7）在第二密封圈（8）内孔移动，位于内孔的辅助电极（7）与第二密封圈（8）压入端唇部的距离等于辅助电极（7）与试样（9）的设计距离。

2.根据权利要求1所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述试样外置端口（53）于外侧端内设置有环形卡槽（54），该环形卡槽（54）内密封固定连接第二密封圈（8）。

3.根据权利要求1或2所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述第二密封圈（8）采用WAI型密封圈或FC型密封圈。

4.根据权利要求1所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述参比电极（1）在其插入所述盐桥（3）的一端设置有第一密封圈（2）。

5.根据权利要求1所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述参比电极（1）在其露出所述盐桥（3）的端部设置有卡勾（10）。

6.根据权利要求5所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述卡勾（10）通过弹性拉紧件（11）与所述盐桥插口（51）固定连接。

7.根据权利要求1所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述顶部端口（52）安装有橡胶塞（6）。

8.根据权利要求1所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述弹性箍件为采用弹性橡胶制成的圆环。

9.根据权利要求1所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述辅助电极（7）可直接插入容器体（5）内的电解质溶液中。

10.根据权利要求1或9所述的试样外置式腐蚀电化学试验装置，其特征在于：所述容器体（5）为透视液体容器体。

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