CN115979865A - 一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种销盘式摩擦‑腐蚀多环境耦合实验装置和方法，所述装置包括：腐蚀环境单元，包括箱体和位于箱体内的腐蚀介质；电化学单元，包括电化学工作站、位于箱体内的工作电极，和一端插入到箱体内的辅助电极和参比电极，所述工作电极、辅助电极和参比电极均与电化学工作站连接；摩擦磨损单元，包括旋转单元和法向力加载单元，所述旋转单元的一端连接有试样，且伸入至所述箱体内的一侧，所述法向力加载单元的一端连接有摩擦副，且伸入至所述箱体内的另一侧，通过所述试样和所述摩擦副之间接触运动实现摩擦磨损过程。该装置结构简单，操作方便，测量准确度高，功能全面，能够获得不同腐蚀和摩擦条件下的电化学数据和摩擦磨损数据。

Description

一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置和方法

技术领域

本发明属于材料性能测试技术领域，具体涉及一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置和方法。

背景技术

金属材料作为关键构件广泛应用于电子信息、机械制造、轨道交通、海洋工程等国民经济的方方面面，随着各类构件的应用场景不同，对材料的综合性能以及服役过程中的服役效能要求也不一样。以铜基材料为例，其因具有优异的传导性能和力学性能、优良的冷/热加工性能、以及耐磨性能和耐腐蚀性能，常常作为功能和结构一体化材料得到广泛应用。随着科技的发展和新应用场景的不断出现，此前对铜基材料单一耐磨性能或单一腐蚀性能的要求已不满足实际使用要求。例如，对于铜基材料在石油探井导杆、电泵组件、探井探头、深海防爆、可分离连接阀等各类石油钻探器具的应用方面，由于要承受高温、高压、高承载、高腐蚀等苛刻服役工况，要求铜合金材料在满足基本的力学性能外，需要同时具有高的耐磨性能和高的腐蚀性能。

然而长期以来，对于铜基材料耐磨性能和腐蚀性能的测试和评价分属不同的专业领域，各自采用单独的实验设备进行单一耐磨性能或者单一耐蚀性能的检测，缺少摩擦-腐蚀耦合条件下的耐磨性能和耐蚀性能同步测试装置和方法。例如，对于耐磨性能的测试主要通过线-滑块式、销盘式磨损磨损试验机，进行一定载荷、速度、电流条件下的摩擦磨损实验，获得磨损率等定量评价指标；对于耐蚀性能的测试主要通过各类腐蚀介质的静态全浸实验、动态冲刷实验，以及电化学实验，获得极化曲线、交流阻抗谱曲线和腐蚀速率等。因此，上述单一实验平台获得的单一耐磨性能或者单一耐蚀性能，很难准确评估出同时处于摩擦和腐蚀应用场景下的材料综合指标。目前现有的摩擦和腐蚀能够同时进行的实验装置结构复杂，操作不便。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置和方法，以至少解决目前针对材料进行摩擦和腐蚀同步检测的实验装置结构复杂，操作不便的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，所述装置包括：

腐蚀环境单元，包括箱体和位于箱体内的腐蚀介质；

电化学单元，包括电化学工作站、位于箱体内的工作电极，和一端插入到箱体内的辅助电极和参比电极，所述工作电极、辅助电极和参比电极均与腐蚀介质接触，且所述工作电极、辅助电极和参比电极均与电化学工作站连接；

摩擦磨损单元，包括旋转单元和法向力加载单元，所述旋转单元的一端连接有试样，且伸入至所述箱体内的一侧，所述法向力加载单元的一端连接有摩擦副，且伸入至所述箱体内的另一侧，所述旋转单元提供旋转运动，所述法向力加载单元提供法向加载力，通过所述试样和所述摩擦副之间接触运动实现摩擦磨损过程。

在如上所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，优选，所述旋转单元包括第一驱动机构和摩擦盘，所述第一驱动机构的传动轴伸入至所述箱体内，所述传动轴的一端依次连接有工作电极、摩擦盘和试样，所述工作电极和所述试样通过导线连接。

在如上所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，优选，所述法向力加载单元包括第二驱动机构、固定盘和数据采集处理系统，所述第二驱动机构的传动轴伸入至所述箱体内，且连接有固定盘，所述摩擦副活动连接在所述固定盘的外侧；

所述数据采集处理系统与所述第二驱动机构连接，用于采集摩擦磨损过程中的法向加载力，并进行处理数据得到摩擦力数据。

在如上所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，优选，所述数据采集处理系统包括应力传感器、处理器和显示器，所述应力传感器内置于所述第二驱动机构内，所述处理器电连接于所述应力传感器和显示器，用于对所述应力传感器采集到的法向加载力数据进行处理，并将得到摩擦力数据显示在显示器上。

在如上所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，优选，所述装置还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括加热器、温度传感器和控制单元，所述加热器和温度传感器电连接于控制单元，所述控制单元用于设定温度并控制加热器的开合；

所述加热器用于对箱体内进行加热，所述温度传感器的一端延伸入箱体内，用于测量箱体内的温度。

在如上所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，优选，所述装置还包括隔板，所述隔板设置在箱体内的下部，用于将箱体分隔成两个密闭仓体，分别为液仓和空仓，所述液仓用于进行腐蚀状态下的摩擦磨损试验，所述加热器的加热端设置在所述空仓内。

在如上所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，优选，所述隔板为玻璃材质。

在如上所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，优选，所述装置还包括搅拌器，所述搅拌器贯穿所述隔板延伸入所述箱体的液仓内；

所述搅拌器的与所述隔板接触部位设置有动密封件。

在如上所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，优选，所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构伸入所述箱体内的传动轴为高分子材质。

一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：

步骤一，将试样固定在旋转单元上，摩擦副固定在法向力加载单元上；在箱体内放入腐蚀介质，腐蚀介质液面高度覆盖试样和摩擦副；

步骤二，打开温度控制系统设定加热温度，温度达到要求后，打开第一驱动机构带动试样进行旋转，打开第二驱动机构带动摩擦副与试样进行摩擦磨损试验，按照设定的法向力和加载速度进行加载，摩擦磨损过程中进行数据的采集和处理，得到腐蚀过程中的电化学数据和摩擦力数据；

步骤三，改变腐蚀介质、温度、法向加载力和加载速度中的任意一种或多种，再次测量得到不同条件下的电化学数据和摩擦力数据；

步骤四，关闭第一驱动机构、第二驱动机构和温度控制系统，将得到的电化学数据和摩擦力数据进行数据处理，对材料的耐磨性能和耐蚀性能进行评估。

有益效果：

本发明的一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置和方法，实验装置包括腐蚀环境单元、电化学单元和摩擦磨损单元，结构简单，操作方便，可调整加载过程中的加载力和加载速度，调控摩擦过程中的腐蚀介质的温度，获得不同腐蚀和摩擦条件下的电化学数据和摩擦磨损数据。进而同步获得电化学曲线、腐蚀速率、磨损率等实验参数，同时检测材料的耐磨性能和耐蚀性能，有助于探明材料同时在摩擦磨损和腐蚀耦合不同条件下的复合损伤机制，进而为高耐磨高耐蚀材料开发提供指导。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的结构示意图。

图中：1、旋转电机；101、传动轴；2、动密封件；3、工作电极；4、摩擦盘；5、试样；6、摩擦副；7、固定盘；8、辅助电极；9、参比电极；10、温度传感器；11、箱体；12、法向力加载伺服电机；13、搅拌器；14、加热器；15、隔板。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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发明而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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。

如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，该实验装置可在改变腐蚀介质、温度、法向加载力、加载速度、试样材料等参数的各种情况下进行摩擦-腐蚀试验，测量材料电化学曲线、腐蚀速率、磨损率、摩擦系数等数据，同时在试验过程中可以实现自动加载、卸载，无级变速，以及载荷、转速、温度的在线采集，同步评估材料的耐磨性能和耐蚀性能。有助于探明材料同时在摩擦磨损和腐蚀耦合条件下的复合损伤机制，可为高耐磨高耐蚀材料开发提供指导。

装置包括腐蚀环境单元、电化学单元和摩擦磨损单元。

腐蚀环境单元包括箱体11和位于箱体11内的腐蚀介质。

本发明的具体实施例中，箱体11材质为高强度耐腐蚀高分子材料或其它耐腐蚀材料。腐蚀介质根据实验条件要求，可以为含有3.5wt.％NaCl的标准静态全浸腐蚀水溶液，可以为含有0.1-5wt.％硫化氢(H₂S)的酸性腐蚀水溶液，可以为含有1-10wt.％泥沙的腐蚀水溶液。

电化学单元包括电化学工作站、位于箱体11内的工作电极3，和一端插入到箱体11内的辅助电极8和参比电极9，工作电极3、辅助电极8和参比电极9均与腐蚀介质接触，且工作电极3、辅助电极8和参比电极9均与电化学工作站连接。

本发明的具体实施例中，电化学工作站进行数据的采集和处理工作，主要功能是试样5在腐蚀过程中采集电化学数据，后续获得评估材料腐蚀性能的重要表征曲线(比如交流阻抗谱和极化曲线)。

摩擦磨损单元包括旋转单元和法向力加载单元，旋转单元的一端连接有试样5，且伸入至箱体11内的一侧，法向力加载单元的一端连接有摩擦副6，且伸入至箱体11内的另一侧，旋转单元提供旋转运动，法向力加载单元提供法向加载力，通过试样5和摩擦副6之间接触运动实现摩擦磨损过程。

本发明的具体实施例中，旋转单元包括第一驱动机构和摩擦盘4，第一驱动机构的传动轴101伸入至箱体11内，传动轴101的一端依次连接有工作电极3、摩擦盘4和试样5，工作电极3和试样5通过导线连接。第一驱动电机的传动轴101与箱体11连接处设置有动密封件2，用于对箱体11内外进行密封处理，防止腐蚀介质的溢出。工作电极3和摩擦盘4之间通过销钉或者螺钉进行可拆连接，摩擦盘4和试样5之间也可通过销钉或者螺钉进行可拆连接，工作电极3通过摩擦盘4上设置的通孔与试样5通过导线连接，导线与试样5连接处采用绝缘密封处理。具体的，第一驱动机构为旋转电机1，通过传动轴101的转动带动工作电极3和摩擦盘4转动，进而带动试样5进行转动。旋转电机1的转速5-1000转/分钟。当然在其他实施例中，工作电极3、摩擦盘4和试样5之间也可以采用铆接、焊接等其他方式固定，本发明对此不做限定。

本发明的具体实施例中，法向力加载单元包括第二驱动机构、固定盘7和数据采集处理系统，第二驱动机构的传动轴伸入至箱体11内，且连接有固定盘7，摩擦副6活动连接在固定盘7的外侧。具体的，第二驱动机构为法向力加载伺服电机12，传动轴和箱体11的接触处设置有动密封件2，用于防止箱体11内的腐蚀介质溢流出来。优选的，摩擦副6为销轴，销轴为两个以上，沿周向均匀的排布在固定盘7的壁面上，销轴的自由端部位半球形或者平面结构，以使得摩擦副6和试样5之间的摩擦接触方式为球-面或面-面接触，通过更换不同类型的销轴实现不同的摩擦方式。

数据采集处理系统与第二驱动机构连接，用于采集摩擦磨损过程中的法向加载力，并进行数据处理得到摩擦力数据。

本发明的具体实施例中，试样5的材质可以是铝合金、铜合金、钛合金等所有耐腐蚀的金属材料，摩擦副6的材质可以为耐磨材料陶瓷。

本发明的具体实施例中，第二驱动机构为法向力加载伺服电机12，提供法向加载力并不转动，可以实现加载速度可调，无极变速，法向加载力控制精度高，具体的，法向加载力为0-150N，法向力加载精度0.2％FS(FULL SCALE，满量程，也就是法向力加载的重复性误差不超过满量程的0.2％)。

本发明的具体实施例中，数据采集处理系统包括应力传感器、处理器和显示器，应力传感器内置于第二驱动机构内，处理器电连接于应力传感器和显示器，用于对应力传感器采集到的法向加载力数据进行处理，并将得到摩擦力数据显示在显示器上。

本发明的具体实施例中，装置还包括温度控制系统，温度控制系统包括加热器14、温度传感器10和控制单元，加热器14和温度传感器10电连接于控制单元，控制单元用于设定温度并控制加热器14的开合。

加热器14用于对箱体11内进行加热，温度传感器10的一端延伸入箱体11内，用于测量箱体11内的温度。通过设置有温度控制系统，可以实现腐蚀介质温度的调整，用于改变摩擦磨损的环境，使得本发明的摩擦-腐蚀耦合试验装置的功能更全面和丰富。具体的，工作温度设定为0-80℃，腐蚀时间可以为24-720h。

本发明的具体实施例中，装置还包括隔板15，隔板15设置在箱体11内的下部，用于将箱体11分隔成两个密闭仓体，分别为液仓和空仓，液仓用于进行腐蚀状态下的摩擦磨损试验，加热器14的加热端设置在空仓内。优选的，隔板15为玻璃材质。

本发明的具体实施例中，箱体11中液仓内的所有零部件为高强度绝缘材料，比如高分子塑料或陶瓷等。第一驱动机构和第二驱动机构伸入箱体11内的传动轴101也为高分子材质。这样可以确保在腐蚀状态下，不存在金属材料的干扰，提高电化学测试的精度和准确度。

本发明的具体实施例中，装置还包括搅拌器13，搅拌器13贯穿隔板15延伸入箱体11的液仓内；搅拌器13的与隔板15接触部位设置有动密封件2。搅拌器13可以提高液仓中腐蚀介质加热的均匀性，实现介质环境的均匀；此外，在腐蚀介质为含有泥沙的溶液时，可以通过搅拌是的腐蚀介质更均匀，避免泥沙的沉降，更符合实际应用情况。

本发明中还提供了一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的操作方法，操作方法包括以下步骤：

步骤一，将试样5固定在旋转单元上，试样5采用螺钉固定在摩擦盘4上，销钉采用插接或者螺接固定在固定盘7上；在箱体11内放入腐蚀介质，腐蚀介质液面高度覆盖试样5和摩擦副6；

步骤二，打开温度控制系统中的加热器14，设定加热温度，温度达到要求后，打开旋转电机1带动试样5进行旋转，打开法向力加载伺服电机12带动销轴与试样5进行摩擦磨损试验，按照设定的法向力和加载速度进行加载，摩擦磨损过程中进行数据的采集和处理，得到腐蚀过程中的电化学数据和摩擦力数据；

步骤三，改变腐蚀介质、温度、法向加载力和加载速度中的任意一种或多种，再次测量得到不同条件下的电化学数据和摩擦力数据；

步骤四，关闭第一驱动机构、第二驱动机构和温度控制系统，将得到的电化学数据和摩擦力数据进行数据处理，对材料的耐磨性能和耐蚀性能进行评估。

实施例1

本实施例采用一种摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置同步测试材料耐磨性能和耐蚀性能的实验方法，具体步骤如下：

(1)销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的腐蚀环境单元，箱体11的材料为玻璃，腐蚀介质为含有3.5wt.％NaCl的标准静态全浸腐蚀水溶液。

(2)销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的摩擦副6为陶瓷材料，试样5的材质为纯铜。试样外径尺寸φ130mm；摩擦副6端面为直径为φ5mm半球，试样5与摩擦副6接接触方式为球-面。工作电极3通过螺钉和销钉与摩擦盘4固定，并一起固定在旋转电机1的传动轴101上，随其一起运动。

(3)法向力加载伺服电机12内置力学传感器实现对法向力的加载，用于实时测量加载力。在腐蚀介质中开始摩擦磨损实验前，测量试样5的原始质量，作为后续腐蚀磨损后腐蚀速率和磨损率的计算依据。设定的法向加载力为10N，加载方式为恒力加载，转速为10rpm，旋转半径20mm。

(4)在腐蚀介质中的摩擦磨损实验过程中，由旋转电机1带动试样5运动，同时工作电极4配合辅助电极8和参比电极9采集电化学试验数据。腐蚀时间为720h后，取出试样5并测量其质量，通过和腐蚀前的质量对比，计算出腐蚀速率和磨损率，并绘制出极化曲线和交流阻抗谱曲线。

实施例2

本实施例的一种摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置同步测试材料耐磨性能和耐蚀性能的实验方法，具体步骤如下：

(1)销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的腐蚀环境单元，箱体11的材料为玻璃，腐蚀介质为含有0.5wt.％硫化氢(H₂S)的酸性腐蚀水溶液。开启加热器14，设定温度为30℃。

(2)销盘式摩擦-腐蚀多环境多环境耦合实验装置的摩擦副为陶瓷材料，试样5的材质为Cu-15Ni-8Sn合金。试样5外径尺寸φ130mm；摩擦副6端面为直径为φ6mm半球，试样5与摩擦副6接接触方式为球-面。工作电极3通过螺钉和销钉与摩擦盘4固定，并一起固定在旋转电机1的传动轴101上，随其一起运动。

(3)法向加载伺服电机12内置力学传感器实现对载荷的加载，用于实时测量加载力和摩擦力。在腐蚀介质中开始摩擦磨损实验前，测量试样5的原始质量，作为后续腐蚀磨损后腐蚀速率和磨损率的计算依据。设定的法向加载力为130N，加载方式为阶梯加载，初始加载力10N，旋转30转后加载到50N，再旋转30转后加载到100N，再旋转30转后加载到130N并保持恒定直到实验结束，转速为20rpm，旋转半径15mm。

(4)在腐蚀介质中的摩擦磨损实验过程中，由旋转电机1带动试样5运动，同时工作电极4配合辅助电极8和参比电极9采集电化学试验数据。腐蚀时间为240h后，取出试样5并测量其质量，通过和腐蚀前的质量对比，计算出腐蚀速率和磨损率，并绘制出极化曲线和交流阻抗谱曲线。

实施例3

本实施例的一种摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置同步测试材料耐磨性能和耐蚀性能的实验方法，具体步骤如下：

(1)销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的腐蚀环境单元，箱体11的材料为玻璃，腐蚀介质为含有5wt.％泥沙+3.5wt.％NaCl的腐蚀水溶液。开启加热器，设定加热温度为40℃，通过开启搅拌器13进行对腐蚀介质的搅拌。

(2)销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的摩擦副为陶瓷材料，试样5的材质为耐磨铬青铜合金。试样5外径尺寸φ130mm；摩擦副6端面为直径为φ5mm的平面，试样5与摩擦副6接接触方式为面-面。工作电极3通过螺钉和销钉与摩擦盘4固定，并一起固定在旋转电机1的传动轴101上，随其一起运动。

(3)法向加载伺服电机12内置力学传感器实现对载荷的加载，用于实时测量加载力和摩擦力。在腐蚀介质中开始摩擦磨损实验前，测量试样5的原始质量，作为后续腐蚀磨损后腐蚀速率和磨损率的计算依据。设定的法向加载力为100N，加载方式为线性加载，按照每旋转100转后加载力增加10N进行线性加载，转速为20rpm，旋转半径20mm。

(4)在腐蚀介质中的摩擦磨损实验过程中，由旋转电机1带动试样5运动，同时工作电极4配合辅助电极8和参比电极9采集电化学试验数据。腐蚀时间为300h后，取出试样5并测量其质量，通过和腐蚀前的质量对比，计算出腐蚀速率和磨损率，并绘制出极化曲线和交流阻抗谱曲线。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述装置包括：

腐蚀环境单元，包括箱体和位于箱体内的腐蚀介质；

电化学单元，包括电化学工作站、位于箱体内的工作电极，和一端插入到箱体内的辅助电极和参比电极，所述工作电极、辅助电极和参比电极均与腐蚀介质接触，且所述工作电极、辅助电极和参比电极均与电化学工作站连接；

摩擦磨损单元，包括旋转单元和法向力加载单元，所述旋转单元的一端连接有试样，且伸入至所述箱体内的一侧，所述法向力加载单元的一端连接有摩擦副，且伸入至所述箱体内的另一侧，所述旋转单元提供旋转运动，所述法向力加载单元提供法向加载力，通过所述试样和所述摩擦副之间接触运动实现摩擦磨损过程。

2.如权利要求1所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述旋转单元包括第一驱动机构和摩擦盘，所述第一驱动机构的传动轴伸入至所述箱体内，所述传动轴的一端依次连接有工作电极、摩擦盘和试样，所述工作电极和所述试样通过导线连接。

3.如权利要求2所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述法向力加载单元包括第二驱动机构、固定盘和数据采集处理系统，所述第二驱动机构的传动轴伸入至所述箱体内，且连接有固定盘，所述摩擦副活动连接在所述固定盘的外侧；

所述数据采集处理系统与所述第二驱动机构连接，用于采集摩擦磨损过程中的法向加载力，并进行处理数据得到摩擦力数据。

4.如权利要求3所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述数据采集处理系统包括应力传感器、处理器和显示器，所述应力传感器内置于所述第二驱动机构内，所述处理器电连接于所述应力传感器和显示器，用于对所述应力传感器采集到的法向加载力数据进行处理，并将得到摩擦力数据显示在显示器上。

5.如权利要求1所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述装置还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括加热器、温度传感器和控制单元，所述加热器和温度传感器电连接于控制单元，所述控制单元用于设定温度并控制加热器的开合；

所述加热器用于对箱体内进行加热，所述温度传感器的一端延伸入箱体内，用于测量箱体内的温度。

6.如权利要求5所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述装置还包括隔板，所述隔板设置在箱体内的下部，用于将箱体分隔成两个密闭仓体，分别为液仓和空仓，所述液仓用于进行腐蚀状态下的摩擦磨损试验，所述加热器的加热端设置在所述空仓内。

7.如权利要求6所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述隔板为玻璃材质。

8.如权利要求6所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述装置还包括搅拌器，所述搅拌器贯穿所述隔板延伸入所述箱体的液仓内；

所述搅拌器的与所述隔板接触部位设置有动密封件。

9.如权利要求3所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置，其特征在于，所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构伸入所述箱体内的传动轴为高分子材质。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的销盘式摩擦-腐蚀多环境耦合实验装置的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括以下步骤：

步骤一，将试样固定在旋转单元上，摩擦副固定在法向力加载单元上；在箱体内放入腐蚀介质，腐蚀介质液面高度覆盖试样和摩擦副；

步骤二，打开温度控制系统设定加热温度，温度达到要求后，打开第一驱动机构带动试样进行旋转，打开第二驱动机构带动摩擦副与试样进行摩擦磨损试验，按照设定的法向力和加载速度进行加载，摩擦磨损过程中进行数据的采集和处理，得到腐蚀过程中的电化学数据和摩擦力数据；

步骤三，改变腐蚀介质、温度、法向加载力和加载速度中的任意一种或多种，再次测量得到不同条件下的电化学数据和摩擦力数据；

步骤四，关闭第一驱动机构、第二驱动机构和温度控制系统，将得到的电化学数据和摩擦力数据进行数据处理，对材料的耐磨性能和耐蚀性能进行评估。

Images