CN201096706Y

CN201096706Y - 简易动态微生物腐蚀过程电化学测试装置

Info

Publication number: CN201096706Y
Application number: CNU2007201697865U
Authority: CN
Inventors: 柳伟; 路民旭; 赵艳亮; 刘超
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2017-07-19

Abstract

一种简易动态微生物腐蚀过程电化学测试装置，属于电化学测试技术领域，装置由碳刷架、碳刷、饱和KCl甘汞电极、工作电极接头、参比电极接头、辅助电极接头、紧固螺栓、箱盖、箱体、非电化学测试试样、夹具上盘、铜导线、固定螺母、夹具下盘、金属网屏蔽罩、电化学测试试样、环形铂丝、盐桥、密封垫圈、辅助电极支架、轴承、可插式接头、铜环、连轴器、电化学试样夹槽、试样夹槽、导线夹槽组成。工作电极(4)、参比电极(5)和辅助电极(6)的导线与外接电化学测试装置相连，连轴器(24)将转轴与可控速电机相连；碳刷(2)与铜环(23)的摩擦接触。优点在于，可以监测工作电极动态条件下的电化学信号，可以用来进行微生物腐蚀行为和机理研究。

Description

简易动态微生物腐蚀过程电化学测试装置

技术领域

本实用新型属于电化学测试技术领域，特别是提供了一种简易动态微生物腐蚀过程电化学测试装置。涉及一种简易常压下腐蚀介质动态工况条件下金属材料腐蚀行为和机理研究用实验装置，尤其用于动态条件下微生物腐蚀过程电化学信号测试。

背景技术

微生物腐蚀广泛存在于石油、化工、钢铁、食品加工、建筑、电力、通讯、矿山、核能、海洋运输、供水给水等领域，其危害性越来越受到人们的关注。动态环境下的微生物腐蚀过程的电化学测试，对动态环境下微生物腐蚀行为和机理的研究具有重大意义。在电化学实验过程中有些测试(如极化曲线等)外加电信号过大，测试后破坏表面结构使试样不能再次使用。而现有的动态测试装置设计只能安装一个试样，这使得对微生物腐蚀过程不同阶段的电化学数据收集受到限制。因此，研究动态条件下的微生物腐蚀机理时，由于缺乏可监测动态电化学过程信号的装置而影响对动态微生物腐蚀行为和机理的深入研究。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种简易动态微生物腐蚀过程电化学测试装置，可以方便准确地监测动态条件多平行试样表面的电化学信号，该实验装置结构简易，成本低。

本实用新型由碳刷架、碳刷、转轴、工作电极接头、参比电极接头、辅助电极接头、紧固螺栓、箱盖、箱体、非电化学测试试样、夹具上盘、铜导线、固定螺母、夹具下盘、金属网屏蔽罩、电化学测试试样、环形铂丝、.盐桥、密封垫圈、辅助电极支架、.轴承、饱和KCl甘汞电极、可插式接头、铜环、连轴器、电化学试样夹槽、试样夹槽、导线夹槽组成。夹具包含夹具上盘11和夹具下盘14。

工作电极、参比电极和辅助电极的导线与外接电化学测试装置相连，如电化学工作站，附图1中略去。图1中A区域是本装置的工作电极电信号引出的关键部分，包含带压簧的碳刷2、碳刷架1、套在转轴3上的铜环24和可插式接头23，利用碳刷与铜环的摩擦接触解决动态与静态的转换，通过可插式接头23改变所测试样。B区域是工作试样与导线的接触结构，包含导线12、铜片30、压簧29和电化学测试试样16，其中导线12与铜片29通过焊接相连，利用压簧的的压力使铜片与试样的接触良好，其放大图如图3所示。使用环形夹具11，环形铂丝辅助电极17和四盐桥18参比电极以消除试样旋转时由于电极之间距离的变化而引起的电极间溶液液电阻变化带来的影响。夹具的上盘11设有电化学试样夹槽26、试样夹槽27、导线夹槽28，下盘14设有电化学试样夹槽26、试样夹槽27如图2所示。金属网屏蔽罩15罩在容器周围减小外界电信号对测试过程的干扰。试样夹于夹具中的夹槽26、27，导线夹入导线夹槽28，上下两盘在边缘处涂上硅胶后合并以保证边缘的密封性。

本实用新型专利解决其技术问题所采用的技术方案是：利用强度高、化学性质稳定的聚四氟乙烯作为转轴和夹具的原材料，通过嵌于转轴四周带有绝缘外皮的铜导线12连接夹具上的试样与外部套在转轴3上的铜环24。采用碳刷与铜环的摩擦接触来解决工作电极信号传导动态到静态的转变。通过可插式接头23改变铜环上导线与不同试样导线的连接来改变测试对象。夹具分上盘和下盘同时放六个试样，其中3个试样与和导线相连的铜片相接触，为保证接触良好通过弹簧将其压紧。

本装置的有益效果是，可以监测工作电极动态条件下的电化学信号(极化曲线、极化电阻和交流阻抗等)，提供腐蚀失重和形貌观察试样，装置箱体9由透明的有机玻璃制成试验过程中可以观察含有微生物的腐蚀介质的颜色和浑浊程度变化，可以用于微生物腐蚀行为和机理研究。

附图说明

图1是本实用新型专利的结构示意图。其中，碳刷架1、碳刷2、转轴3、工作电极接头4、参比电极接头5、辅助电极接头6、紧固螺栓7(6个)、箱盖8、箱体9、非电化学测试试样10、夹具上盘11、铜导线12、固定螺母13、夹具下盘14、金属网屏蔽罩15、电化学测试试样16、环形铂丝17、.盐桥18、密封垫圈19、辅助电极支架20、轴承21、饱和KCl甘汞电极22(4个)、可插式接头23、铜环24、连轴器25。

图2是夹具上盘结构图。电化学试样夹槽26、试样夹槽27、.导线夹槽28。

图3是夹具下盘结构图。电化学试样夹槽26、试样夹槽27、

图4是图1中B区的结构示意图。其中，接触铜片29、压簧30。

具体实施方式

将所加工的弧形试样固定在试样夹具盘上，试样利用压簧30的压力与铜片29良好接触，通过铜片29，导线12，铜环24，碳刷2与工作电极接头4相连。调整环形铂丝17和盐桥18的鲁金毛细管口的位置，使三电极处于同一水平面。在容器9内倒入一定体积的含有微生物的试验用的介质，盖上箱盖8，用螺栓13紧固。将容器放入恒温水浴锅中用以控制实验温度。通过连轴器24将转轴与可控速电机相连从而调整并满足不同实验要求的转速。将设备的工作电极接头4、参比电极接头5、辅助电极接头6分别与电化学工作站三电极相连，用金属网屏蔽罩15罩在容器四周。在测试过程可通过可插式接头22来选择不同的试样进行测量。

Claims

1. 一种简易动态微生物腐蚀过程电化学测试装置，其特征在于，由碳刷架、碳刷、转轴、饱和KCl甘汞电极、工作电极接头、参比电极接头、辅助电极接头、紧固螺栓、箱盖、箱体、非电化学测试试样、夹具上盘、铜导线、固定螺母、夹具下盘、金属网屏蔽罩、电化学测试试样、环形铂丝、盐桥、密封垫圈、辅助电极支架、轴承、可插式接头、铜环、连轴器、电化学试样夹槽、试样夹槽、导线夹槽组成；工作电极(4)、参比电极(5)和辅助电极(6)的导线与外接电化学测试装置相连，连轴器(25)将转轴(3)与可控速电机相连；碳刷(2)与铜环(24)的摩擦接触；A区域包含带压簧的碳刷(2)、碳刷架(1)、套在转轴(3)上的铜环(24)和可插式接头(23)，B区域包含导线(12)、铜片(30)、压簧(29)和电化学测试试样(16)，其中导线(12)与铜片(29)通过焊接相连，夹具的上盘(11)设有电化学试样夹槽(26)、试样夹槽(27)、导线夹槽(28)，下盘(14)设有电化学试样夹槽(26)、试样夹槽(27)，金属网屏蔽罩(15)罩在容器周围。

2. 按照权利要求1所述测试装置，其特征在于，夹具由夹具上盘(11)和夹具下盘(14)组成。

3. 按照权利要求1所述测试装置，其特征在于，试样夹于夹具中的夹槽(26，27)，导线夹入导线夹槽(28)，上下两盘在边缘处涂上硅胶后合并。

4. 按照权利要求1所述测试装置，其特征在于，转轴和夹具用强度高、化学性质稳定的聚四氟乙烯作为原材料，通过嵌于转轴四周带有绝缘外皮的铜导线连接夹具上的试样与外部套在转轴上的铜环。