CN201397265Y - 一种析出相电解分离设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及析出相电解分离设备，具体为一种实验室用钢中析出相精确定量检测与分析的电解分离设备，克服了现有析出相电解分离设备可操作性差，实验效率低，析出相收集量少，分析结果准确性差与精度低的缺陷。该设备包括电解装置和分离装置两部分，电解装置由金属支架、冷却槽、电解槽、待电解试样、接线柱、直流稳压电源等部件组成；分离装置主要由小型离心机、微型超声波振荡器和小型干燥箱等部件组成。本实用新型能够较为精确地定量分析金属材料中析出相的种类和含量，并且同时使用多个并联电解槽，既提高了可操作性和实验效率，又提升了析出相检测分析的精度与准确性。
Description
技术领域：
本实用新型涉及析出相电解分离设备，具体为一种实验室用钢中析出相精确定量检测与分析的电解分离设备。
背景技术：
析出强化是金属材料合金设计的基本思想之一，通过析出相与基体的相互作用，可以显著提高金属材料的强度。比如，钢中弥散分布的微细碳化物析出相，既可以抑制晶粒粗化，细化组织，提高钢的韧塑性，又可以强化钢的基体，从而提高钢的强硬度。在一定条件下，析出相由于熟化而稳定性降低，其尺寸分布和成分均会发生变化，导致强化效果减弱，从而影响金属材料的性能。因此，无论是在实验研究过程中，还是实际生产过程中，往往要求进行析出相的检测分析。尤其是火力发电机组的耐热钢部件，由于在高温高压条件下长期运行，碳化物析出相的显著变化会直接影响耐热钢的高温强度(热强性能)。因此，为确保发电机组的安全运行，耐热钢中碳化物析出相的检测分析是火力发电设备金属材质评定的重要项目之一。
析出相电解分离，是从金属材料中分离出析出相，随后对其进行定性与定量检测分析的重要手段。现有的技术是在电解槽中对试样进行电解，再从电解之后的试样表面刮取分离出的析出相粉末，随后进行检测分析。由于电解分离出的析出相粉末一部分被吸附在电解试样表面，另一部分则悬浮在电解液中，所以仅采用刮取的方法难以完全收集电解分离出的析出相粉末，难以做到较为精确的析出相定量检测分析。为了收集电解液中悬浮的那部分电解分离出的析出相粉末，电力行业标准中采用胶囊套住电解试样，一起放入电解液中电解的方法。这种方法尽管能够部分提高大颗粒析出相粉末的收集量，但一些较微细颗粒往往被粘附在胶囊上难以分离收集，并且在实验中难以操作，而且胶囊的制备较复杂，这严重降低了实验效率和可操作性。由此可见，目前的技术难以完全收集电解分离出的析出相粉末，以至于影响对析出相的精确检测分析结果。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种可操作性好、实验效率高，且粉末收集量多的析出相电解分离设备，克服了现有析出相电解分离设备可操作性差，实验效率低，析出相收集量少，分析结果准确性差与精度低的缺陷。
本实用新型的技术方案为：
一种析出相电解分离设备，该设备由电解装置和分离装置两部分组成，电解装置和分离装置分别与电源连接；电解装置设有直流稳压电源、电解槽、阴极板，试样置放在电解槽中，与直流稳压电源的阳极导通，作为电解槽中的阳极；阴极板置放在电解槽中，与直流稳压电源的阴极导通，作为电解槽中的阴极。
所述的析出相电解分离设备，分离装置设有离心机、超声波振荡器和干燥箱，离心机、超声波振荡器和干燥箱并联在三相交流电源上。
所述的析出相电解分离设备，电解槽为至少一个；当电解槽为两个以上时，电解槽并联在一起，置于同一冷却槽中。
所述的析出相电解分离设备，电解槽中的试样并联，电解槽中的阴极板通过导线彼此相连。
所述的析出相电解分离设备，电解装置的直流稳压电源外接三相交流电源。
所述的析出相电解分离设备，试样一端通过接线柱被夹具夹持在金属支架上，通过导线连通金属支架与直流稳压电源的阳极端。
所述的析出相电解分离设备，阴极板为环形阴极板，环形阴极板环绕试样。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型析出相电解分离设备，能够较为精确地定量分析金属材料中析出相的种类和含量，并且同时使用多个并联电解槽操作，分别采用小型离心机、微型超声波振荡器和小型干燥箱收集电解分离出的析出相粉末，既提高了可操作性和实验效率，又提升了析出相检测分析的精度与准确性。
2、本实用新型析出相电解分离设备，采用并联的方法，可同时对多个电解槽进行试样电解操作。
3、本实用新型析出相电解分离设备，多个并联的电解槽放置在同一个冷却槽中，保证同时电解的多个试样的电解参数保持一致。
4、本实用新型析出相电解分离设备，采用超声波振荡器振荡的方法，使电解出的析出相粉末层从待电解阳极试样表面完全脱落。
5、本实用新型析出相电解分离设备，采用离心机产生离心力的方法，使悬浮在液体中析出相粉末在离心机离心力的作用下，与液体完全分离。
6、本实用新型析出相电解分离设备，采用干燥箱烘烤的方法，使析出相粉末快速干燥。
附图说明：
图1为本实用新型电解装置示意图。
图中：1-直流稳压电源；2-金属支架；3-接线柱；4-冷却槽；5-电解槽；6-阴极板；7-试样；8-底座。
图2为本实用新型分离装置示意图。
图3为本实用新型操作流程图。
具体实施方式：
本实用新型的析出相电解分离设备，由电解装置和分离装置两部分组成。其中：
如图1所示，电解装置主要包括直流稳压电源1、金属支架2、接线柱3、冷却槽4、电解槽5、环形阴极板6和待电解阳极试样7等部件。待电解阳极试样7通过接线柱3被夹具夹持在金属支架2上，并采用导线与直流稳压电源1的阳极相连，试样7作为阳极置放在电解槽5的中心。环形阴极板6环绕待电解阳极试样7，并置放在电解槽5中，通过导线彼此相连，环形阴极板6直接与直流稳压电源1的阴极导通，成为电解槽中的阴极。多个并联在一起的电解槽5则置于安放在金属支架底座8上的同一个冷却槽4中。
如图2所示，分离装置主要包括离心机、超声波振荡器和干燥箱等，小型离心机、微型超声波振荡器和小型干燥箱则直接并联外接在三相交流电源上。待试样电解完毕之后，分别采用微型超声波振荡器和小型离心机完全分离出析出相粉末，并且采用小型干燥箱快速干燥分离出的析出相粉末，以供析出相的检测与分析使用。
本实用新型的操作流程如下：
首先，组装电解装置，把制备好的圆柱形待电解阳极试样7与接线柱3连接，接线柱3通过金属夹具固定在金属支架2上，待电解阳极试样7放入盛满电解液的电解槽5中。之后，通过导线连通金属支架2与直流稳压电源1的阳极端，并联连接多个电解槽5中的待电解阳极试样7。环形阴极板6环绕待电解阳极试样置放在电解槽5中，并且在多个电解槽5中通过导线并联连接，之后直接与直流稳压电源1的阴极端相连接。并联在一起的多个电解槽5浸放在盛有冷却液的冷却槽4中，冷却槽4和电解槽5一并安放在金属支架2的底座8之上。电解装置组装完成之后，进入试样电解过程，把直流稳压电源1外接三相交流电源，并打开三相交流电源开关，调整输出电压、电流参数电解阳极试样。
待试样7外表面产生出足够的析出相粉末层时，关闭直流稳压电源1，卸下接线柱3和试样7，一并放入盛有酒精的离心管中，随后把悬浮有析出相电解液倒入其它空置的离心管中。如图3所示，试样电解完成之后，进入分离环节：
(1)把盛有试样7的离心管放入微型超声波振荡器，开启振荡器，待析出相粉末层完全脱落后，取出带有接线柱3的试样7。
(2)把盛有电解液的离心管和盛有酒精的离心管一并放入小型离心机中，设置离心机参数，开启离心机进行足够时间的离心分离，直至析出相不再析出之后，取出离心管，并且倒出不含析出相的电解液和酒精。
随后，合并盛有电解液和酒精的离心管中的析出相，采用酒精反复进行清洗和离心分离，直至完全分离之后，关闭离心机电源。
(3)最后，把完全离心分离出的析出相和少量的酒精混合物连同离心管放入小型干燥箱中，设置相应的参数，开启干燥箱进行烘烤，待完全烘干之后，取出盛有析出相的离心管，转至析出相检测分析环节。
Claims (7)
1、一种析出相电解分离设备，其特征在于：该设备由电解装置和分离装置两部分组成，电解装置和分离装置分别与电源连接；电解装置设有直流稳压电源、电解槽、阴极板，试样置放在电解槽中，与直流稳压电源的阳极导通，作为电解槽中的阳极；阴极板置放在电解槽中，与直流稳压电源的阴极导通，作为电解槽中的阴极。
2、按照权利要求1所述的析出相电解分离设备，其特征在于：分离装置设有离心机、超声波振荡器和干燥箱，离心机、超声波振荡器和干燥箱并联在三相交流电源上。
3、按照权利要求1所述的析出相电解分离设备，其特征在于：电解槽为至少一个；当电解槽为两个以上时，电解槽并联在一起，置于同一冷却槽中。
4、按照权利要求3所述的析出相电解分离设备，其特征在于：当电解槽为两个以上时，电解槽中的试样并联，电解槽中的阴极板通过导线彼此相连。
5、按照权利要求1所述的析出相电解分离设备，其特征在于：电解装置的直流稳压电源外接三相交流电源。
6、按照权利要求1所述的析出相电解分离设备，其特征在于：试样一端通过接线柱被夹具夹持在金属支架上，通过导线连通金属支架与直流稳压电源的阳极端。
7、按照权利要求1所述的析出相电解分离设备，其特征在于：阴极板为环形阴极板，环形阴极板环绕试样。
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2009
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