CN113791031A - 金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法、电偶传感器及制备方法 - Google Patents

金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法、电偶传感器及制备方法 Download PDF

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CN113791031A CN202111071299.6A CN202111071299A CN113791031A CN 113791031 A CN113791031 A CN 113791031A CN 202111071299 A CN202111071299 A CN 202111071299A CN 113791031 A CN113791031 A CN 113791031A
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李辛庚
姜波
王晓明
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高智悦
李文静
宗立君
吴亚平
田双
王蝶
姚硕
米春旭
朱耿增
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Abstract

本发明属于金属材料大气腐蚀技术领域，公开一种金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法，包括以下步骤：将电偶传感器放置在检测地，按照固定的时间间隔读取电偶传感器的电流值，计算待测金属材料在该检测地的潮湿度，所述潮湿度等于读取的电流值大于临界腐蚀速率对应的腐蚀电流值的时间占全年的时间比例；所述临界腐蚀速率为腐蚀速率变化最快的点的腐蚀速率。本发明实施例通过潮湿度表征了在金属材料腐蚀进程中由润湿发生的腐蚀，与潮湿时间定义的单一温度和湿度相比，更能准确反应金属材料的真实腐蚀进程，并适用不同地区。本发明还提供了一种电偶传感器及电偶传感器制备方法。

Description

金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法、电偶传感器及制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料大气腐蚀技术领域，特别涉及一种金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法，还涉及一种电偶传感器，还涉及一种电偶传感器制备方法。
背景技术
金属材料在大气中的腐蚀95％以上为电化学腐蚀。“薄液膜腐蚀理论”认为在大气中只有在金属表面产生薄液膜，才能发生电化学腐蚀。因此，金属材料表面的润湿是发生腐蚀的主要控制因素。国内外的研究也表明，大气环境的相对湿度会显著影响薄液膜的产生，进而影响金属材料的大气腐蚀。准确掌握金属材料在大气环境中的润湿时间，对于研究金属材料的大气腐蚀进程以及表征动力学规律等意义重大。
在金属材料大气腐蚀的现行国家标准GB/T 19292和ISO9223中规定的潮湿时间(TOW，time to wetness)为金属表面被能导致大气腐蚀的吸附物或(和)电解质液膜覆盖的时间，用温度大于0℃和相对湿度大于80％(RH，Relative Humidity)的时间来估计有关金属表面的润湿时间。这个定义已被众多学者提出质疑，认为不能准确反映金属表面的润湿时间。在金属材料实际腐蚀过程中，存在高温低湿和低温雨雾等有效润湿时间无法准确表征，且上述潮湿时间的定义不能适应各地大气环境的差异。
如何准确获得金属表面的润湿时间，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法、电偶传感器及其制备方法，以解决现有测试方法以及传感器不能准确获得金属表面的润湿时间的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种电偶传感器。
在一个实施例中，所述电偶传感器采用待测金属材料作为阳极，以惰性导电材料作为阴极；
所述电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致。
可选地，所述电偶传感器阴阳极之间采用绝缘材料绝缘。
可选地，所述绝缘材料包括环氧树脂。
可选地，所述绝缘材料中添加有纳米碳粉。
可选地，所述电偶传感器阴阳极采用上下叠片结构型式、或者梳式结构型式、或者交叉式结构型式。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法。
在一个实施例中，所述金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法，包括以下步骤：
将上述任一项实施例的电偶传感器放置在检测地，按照固定的时间间隔读取电偶传感器的电流值，计算待测金属材料在该检测地的潮湿度，所述潮湿度等于读取的电流值大于临界腐蚀速率对应的腐蚀电流值的时间占全年的时间比例；所述临界腐蚀速率为腐蚀速率变化最快的点的腐蚀速率。
可选地，所述临界腐蚀速率通过以下步骤获得：
在实验室环境下，在不同相对湿度条件下进行实验，分别得到在不同相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率；
绘制腐蚀速率和相对湿度曲线，腐蚀速率变化最快的点的腐蚀速率即为临界腐蚀速率。
根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电偶传感器制备方法。
在一个实施例中，所述电偶传感器制备方法用于制备上述任一项实施例的电偶传感器，通过调整电偶传感器阴阳极的间隙和/或绝缘材料的绝缘电阻，制备电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致的电偶传感器。
可选地，通过调整绝缘材料的厚度调整所述电偶传感器阴阳极之间的间隙。
可选地，通过添加纳米碳粉调整所述绝缘材料的绝缘电阻。
可选地，所述待测金属材料的腐蚀电流密度通过以下步骤获得：
在实验室环境下，在设定相对湿度条件下进行实验，得到在设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率；
将设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率转化为设定相对湿度条件下待测金属材料的腐蚀电流密度。
可选地，所述在设定相对湿度条件下进行实验，得到在设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率的步骤，具体包括：
在实验室环境下，使用交变湿热箱进行待测金属材料试样的腐蚀测试，设置交变湿热箱的相对湿度为固定值，经过设定的腐蚀时间后取出待测金属材料试样，除去腐蚀产物，根据腐蚀失重计算在该湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率。
可选地，所述将设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率转化为设定相对湿度条件下待测金属材料的腐蚀电流密度的计算公式为：
Figure BDA0003260471080000031
其中，M为腐蚀量，单位g；
I为腐蚀电流密度，单位A/cm2；
t为腐蚀量M发生的检测时间，单位s；
n为待测金属材料的摩尔质量；
a为阳极金属常见的化合价态；
S为待测金属材料试样的表面积，cm2。
可选地，在与获取所述待测金属材料的腐蚀电流密度相同的腐蚀测试条件下，获取所述电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例的电偶传感器以待测金属材料相同的金属为阳极，电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致，当阴阳极间存在薄液膜，即表面润湿后，电偶传感器即可实现阴阳极间导通回路电流的检测，由于阴极为惰性导电材料不发生腐蚀，该检测电流即为阳极金属发生腐蚀所产生的腐蚀电流，再转换为阳极金属的腐蚀电流密度，能够准确表征金属的润湿时间，实现了电偶传感器的灵敏性和准确性。以惰性导电材料为阴极，避免了由于阴极材料腐蚀而对检测结果的影响。
本发明实施例的金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法通过潮湿度表征了在金属材料腐蚀进程中由润湿发生的腐蚀，与潮湿时间定义的单一温度和湿度相比，更能准确反应金属材料的真实腐蚀进程，并适用不同地区，潮湿度与金属材料的大气腐蚀相关性更强。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的电偶传感器的结构示意图；
图2根据一示例性实施例示出的一种金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法的流程图；
附图标记：
10、阳极金属；20、阴极金属；30、绝缘层；40、引线；50、环氧树脂层。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
实施例1
图1示出了电偶传感器的一个实施例。
该实施例中，电偶传感器包括阳极10和阴极20，电偶传感器采用待测金属材料作为阳极，以惰性导电材料作为阴极，例如以铂、金、石墨等作为阴极，电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致。该实施例中，阴阳极采用上下叠片的网孔结构，阴阳极之间设置绝缘层30，引线40将阴阳极分别接零内阻的电流表两端。
可选地，电偶传感器阴阳极之间采用绝缘材料作为绝缘层30。通过调整电偶传感器阴阳极的间隙，使得电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致。可选地，通过调整绝缘材料的厚度调整电偶传感器阴阳极之间的间隙。可选地，在电偶传感器阴阳极之间涂布绝缘材料，通过调整涂布的绝缘材料的厚度调整阴阳极之间的间隙。可选地，绝缘材料包括环氧树脂。
可选地，绝缘材料中添加有纳米碳粉，通过在绝缘材料中添加纳米碳粉调整绝缘材料的绝缘电阻。通过调整电偶传感器绝缘材料的绝缘电阻，使得电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致。
可选地，电偶传感器阴阳极还可以采用梳式结构型式、或者交叉式结构型式。
可选地，电偶传感器的阳极金属、阴极金属、绝缘层、引线通过环氧树脂层50固定。
本发明实施例的电偶传感器以待测金属材料相同的金属为阳极，电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致，当阴阳极间存在薄液膜，即表面润湿后，电偶传感器即可实现阴阳极间导通回路电流的检测，由于阴极为惰性导电材料不发生腐蚀，该检测电流即为阳极金属发生腐蚀所产生的腐蚀电流，再转换为阳极金属的腐蚀电流密度，能够准确表征金属的润湿时间，实现了电偶传感器的灵敏性和准确性。以惰性导电材料为阴极，避免了由于阴极材料腐蚀而对检测结果的影响。
实施例2
图2示出了本发明的金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法的一个实施例。
在该实施例中，金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法包括以下步骤：将上述任一项实施例的电偶传感器放置在检测地，按照固定的时间间隔读取电偶传感器的电流值，计算待测金属材料在该检测地的潮湿度，所述潮湿度等于读取的电流值大于临界腐蚀速率对应的腐蚀电流值的时间占全年的时间比例；所述临界腐蚀速率为腐蚀速率变化最快的点的腐蚀速率。
本发明提出了一种新的金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法，基于金属材料大气腐蚀原理，通过潮湿度表征了在金属材料腐蚀进程中由润湿发生的腐蚀，润湿会导致腐蚀速率激增，采用临界腐蚀速率定义了金属材料产生有效润湿的时间，与潮湿时间定义的单一温度和湿度相比，更能准确反应金属材料的真实腐蚀进程，并适用不同地区，潮湿度与金属材料的大气腐蚀相关性更强。电偶传感器以待测金属材料相同的金属为阳极，电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致，当阴阳极间存在薄液膜，即表面润湿后，电偶传感器即可实现阴阳极间导通回路电流的检测，由于阴极为惰性导电材料不发生腐蚀，该检测电流即为阳极金属发生腐蚀所产生的腐蚀电流，再转换为阳极金属的腐蚀电流密度，能够准确表征金属的润湿时间。
可选地，上述临界腐蚀速率通过以下步骤获得：
在实验室环境下，在不同相对湿度条件下进行实验，分别得到在不同相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率；
绘制腐蚀速率和相对湿度曲线，腐蚀速率变化最快的点的腐蚀速率即为临界腐蚀速率。
可选地，在实验室环境下，在不同相对湿度条件下进行实验，分别得到在不同相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率的步骤，具体包括：使用交变湿热箱进行待测金属材料试样的腐蚀测试，分别设置交变湿热箱的相对湿度为固定值，经过设定的腐蚀时间，依据GB/T 16545除去腐蚀产物后，根据腐蚀失重计算待测金属材料试样在该设定相对湿度条件下的腐蚀速率。可选地，依据GB/T 16545除去腐蚀产物。
可选地，将不同相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率转化为不同相对湿度条件下待测金属材料的腐蚀电流密度的步骤，具体包括：依照法拉第定律，将待测金属材料试样的腐蚀速率转化为腐蚀摩尔量，再转化为得失电子的电量，最终化为待测金属材料的腐蚀电流密度，腐蚀电流密度计算公式为：
Figure BDA0003260471080000091
其中，M为腐蚀量，单位g；
I为腐蚀电流密度，单位A/cm2；
t为腐蚀量M发生的检测时间，单位s；
n为待测金属材料的摩尔质量；
a为阳极金属常见化合价态，对于锌为2，铝为3，钢为2或者3，铜为2；
S为待测金属材料试样的表面积，cm2。
可选地，采用上述实施例的计算公式，将该待测金属材料试样的临界腐蚀速率转化为腐蚀电流，获得待测金属材料试样临界腐蚀速率对应的腐蚀电流密度。
通过引线将电偶传感器阴阳极分别接零内阻的电流表两端，当阴阳极间存在薄液膜，即表面润湿后，电偶传感器即可实现阴阳极间导通回路电流的检测，由于阴极为惰性导电材料不发生腐蚀，该检测电流即为阳极金属发生腐蚀所产生的腐蚀电流，再转换为阳极金属的腐蚀电流密度，电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料试样的腐蚀电流密度一致，能够准确表征金属的润湿时间。可选地，将电偶传感器放置在检测实地，按照固定的时间间隔读取电流值，读取电流值的时间间隔小于等于30min，经过至少一年时间的检测，计算所读取的电流值大于临界腐蚀速率对应的腐蚀电流值的时间占全年的时间比例，即为所用阳极金属材料在该检测地的潮湿度。
在进行金属材料大气腐蚀潮湿度测试之前，需要先制备电偶传感器，下面给出本发明的电偶传感器制备方法与金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法的一个具体实施例，其中步骤(1)-步骤(3)为电偶传感器制备方法，以及求解临界腐蚀速率的步骤；步骤(4)为金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法。
步骤(1)，使用交变湿热箱进行金属材料锌的腐蚀测试，锌试样尺寸为100mm×150mm×3mm。在恒温25℃条件下，将交变湿热箱相对湿度依次设定为50％、60％、70％、80％、90％、95％，分别经过1000h、800h、600h、400h、400h、400h的腐蚀试验。依据GB/T16545除去腐蚀产物后，根据腐蚀失重计算在该湿度条件下的腐蚀速率，获得在相对湿度50％、60％、70％、80％、90％、95％下，锌的腐蚀速率依次为：0.00106μm/a,0.00178μm/a，0.02320μm/a，0.1856μm/a，1.4848μm/a，4.4543μm/a。
上述步骤，设置交变湿热箱的相对湿度依次升高，可以得到在不同相对湿度下待测金属材料试样的腐蚀速率。不同相对湿度下待测金属材料试样的腐蚀速率可以用于绘制腐蚀速率和相对湿度曲线，以及获得临界腐蚀速率。
将上述获得数据绘制曲线，经过斜率计算，得到在80％湿度下，为腐蚀速率变化最快的点，腐蚀速率0.1856μm/a为临界点。
步骤(2)，在步骤(1)中，80％的相对湿度下，时间为400h，腐蚀失重为1.815mg，按照前述公式：
Figure BDA0003260471080000101
其中，M为腐蚀量，单位g；
I为腐蚀电流密度，单位A/cm2；
t为腐蚀量M发生的检测时间，单位s；
n为待测金属材料的摩尔质量；
a为阳极金属常见化合价态，对于锌为2；
S为锌试样的表面积，cm2；
经计算，得到腐蚀电流密度I为12.47nA/cm2。
步骤(3)，电偶传感器以金属锌为阳极，以金属铂为阴极，采用如图1所示的结构，阴阳极面积皆为10cm2，绝缘材料选用环氧树脂胶，通过涂刷工艺调整阴阳极的间隙，通过纳米碳粉的添加调整绝缘电阻。电偶传感器外接皮安表后，在交变湿热箱中进行测试，使得电偶传感器检测出来的电流值满足上述金属锌试样测试过程中的电流值。经调整，在电偶传感器间隙控制在10-30μm，绝缘电阻控制在1-3KΩ时，电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与实际样品的腐蚀电流密度一致。在80％湿度下，电偶传感器所得电流为12nA。
步骤(4)，将上述电偶传感器连接测试仪和存储设备，放置在济南，设置测试间隔为10min。经过1年的测试，统计腐蚀电流大于12nA的数值在全年的占比，结果为0.2352，即济南地区金属锌大气腐蚀的潮湿度为0.2352。
实施例3
在另一个实施例中，本发明还提出了一种电偶传感器制备方法，用于制备对上述任一项实施例的电偶传感器，包括：通过调整电偶传感器阴阳极的间隙和/或绝缘材料的绝缘电阻，制备电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致的电偶传感器。
通过调整电偶传感器阴阳极的间隙和/或绝缘材料的绝缘电阻，使得电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致，通过引线将电偶传感器阴阳极分别接零内阻的电流表两端，当阴阳极间存在薄液膜，即表面润湿后，电偶传感器即可实现阴阳极间导通回路电流的检测，由于阴极为惰性导电材料不发生腐蚀，该检测电流即为阳极金属发生腐蚀所产生的腐蚀电流，再转换为阳极金属的腐蚀电流密度，能够准确表征金属的润湿时间，实现了电偶传感器的灵敏性和准确性。
可选地，通过调整绝缘材料的厚度调整电偶传感器阴阳极之间的间隙。可选地，在电偶传感器阴阳极之间涂布绝缘材料，通过调整涂布的绝缘材料的厚度调整阴阳极之间的间隙。可选地，绝缘材料包括环氧树脂。
可选地，通过添加纳米碳粉调整所述绝缘材料的绝缘电阻。
可选地，待测金属材料的腐蚀电流密度通过以下步骤获得：
在实验室环境下，在设定相对湿度条件下进行实验，得到在设定相对湿度下待测金属材料试样的腐蚀速率；
将设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率转化为设定相对湿度条件下待测金属材料的腐蚀电流密度。
设定相对湿度条件，可以是任意的湿度条件，如将交变湿热箱相对湿度设定为50％、60％、70％、80％、90％或95％，经过1000h、800h、600h、400h、400h或400h的腐蚀试验，再具体地，如相对湿度设定为60％、经过800h的腐蚀试验，或相对湿度设定为70％、经过600h的腐蚀试验，或相对湿度设定为80％、经过400h的腐蚀试验等。
可选地，在实验室环境下，在设定相对湿度条件下进行实验，得到在设定相对湿度下待测金属材料试样的腐蚀速率的步骤，具体包括：在实验室环境下，使用交变湿热箱进行待测金属材料试样的腐蚀测试，设置交变湿热箱的相对湿度为固定值，经过设定的腐蚀时间，依据GB/T 16545除去腐蚀产物后，根据腐蚀失重计算待测金属材料试样在该湿度条件下的腐蚀速率。可选地，依据GB/T16545除去腐蚀产物。
可选地，将设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率转化为设定相对湿度条件下待测金属材料的腐蚀电流密度的计算公式为：
Figure BDA0003260471080000121
其中，M为腐蚀量，单位g；
I为腐蚀电流密度，单位A/cm2；
t为腐蚀量M发生的检测时间，单位s；
n为金属材料的摩尔质量；
a为阳极金属常见化合价态；
S为待测金属材料试样的表面积，cm2。
可选地，获取所述电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度的过程，是在与获取待测金属材料的腐蚀电流密度相同的腐蚀测试条件下完成的，例如，在实验室环境下，使用交变湿热箱对电偶传感器进行与试样相同的腐蚀测试。
本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种电偶传感器，其特征在于，所述电偶传感器采用待测金属材料作为阳极，以惰性导电材料作为阴极；
所述电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致。
2.如权利要求1所述的一种电偶传感器，其特征在于，
所述电偶传感器阴阳极之间采用绝缘材料绝缘。
3.如权利要求2所述的一种电偶传感器，其特征在于，
所述绝缘材料包括环氧树脂。
4.如权利要求2所述的一种电偶传感器，其特征在于，
所述绝缘材料中添加有纳米碳粉。
5.如权利要求1所述的一种电偶传感器，其特征在于，
所述电偶传感器阴阳极采用上下叠片结构型式、或者梳式结构型式、或者交叉式结构型式。
6.一种金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
将权利要求1至5任一项所述的电偶传感器放置在检测地，按照固定的时间间隔读取电偶传感器的电流值，计算待测金属材料在该检测地的潮湿度，所述潮湿度等于读取的电流值大于临界腐蚀速率对应的腐蚀电流值的时间占全年的时间比例；所述临界腐蚀速率为腐蚀速率变化最快的点的腐蚀速率。
7.如权利要求6所述的一种金属材料大气腐蚀潮湿度测试方法，其特征在于，所述临界腐蚀速率通过以下步骤获得：
在实验室环境下，在不同相对湿度条件下进行实验，分别得到在不同相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率；
绘制腐蚀速率和相对湿度曲线，腐蚀速率变化最快的点的腐蚀速率即为临界腐蚀速率。
8.一种电偶传感器制备方法，用于制备如权利要求1至5任一项所述的电偶传感器，其特征在于，通过调整电偶传感器阴阳极的间隙和/或绝缘材料的绝缘电阻，制备电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度与待测金属材料的腐蚀电流密度一致的电偶传感器。
9.如权利要求8所述的一种电偶传感器制备方法，其特征在于，
通过调整绝缘材料的厚度调整所述电偶传感器阴阳极之间的间隙。
10.如权利要求8所述的一种电偶传感器制备方法，其特征在于，
通过添加纳米碳粉调整所述绝缘材料的绝缘电阻。
11.如权利要求8所述的一种电偶传感器制备方法，其特征在于，
所述待测金属材料的腐蚀电流密度通过以下步骤获得：
在实验室环境下，在设定相对湿度条件下进行实验，得到在设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率；
将设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率转化为设定相对湿度条件下待测金属材料的腐蚀电流密度。
12.如权利要求11所述的一种电偶传感器制备方法，其特征在于，
所述在设定相对湿度条件下进行实验，得到在设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率的步骤，具体包括：
在实验室环境下，使用交变湿热箱进行待测金属材料试样的腐蚀测试，设置交变湿热箱的相对湿度为固定值，经过设定的腐蚀时间后取出待测金属材料试样，除去腐蚀产物，根据腐蚀失重计算在该湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率。
13.如权利要求11所述的一种电偶传感器制备方法，其特征在于，
所述将设定相对湿度条件下待测金属材料试样的腐蚀速率转化为设定相对湿度条件下待测金属材料的腐蚀电流密度的计算公式为：
Figure FDA0003260471070000031
其中，M为腐蚀量，单位g；
I为腐蚀电流密度，单位A/cm2；
t为腐蚀量M发生的检测时间，单位s；
n为待测金属材料的摩尔质量；
a为阳极金属常见化合价态；
S为待测金属材料试样的表面积，cm2。
14.如权利要求8所述的一种电偶传感器制备方法，其特征在于，
在与获取所述待测金属材料的腐蚀电流密度相同的腐蚀测试条件下，获取所述电偶传感器阳极金属的腐蚀电流密度。
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