CN206648932U - 一种涂层电化学测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涂层电化学测试装置，包括机架、垫片、玻璃管、顶板、上固定螺栓、下固定螺栓、隔板、参比电极、辅助电极、涂层样品；所述机架中部设有隔板，下固定螺栓穿过并固定在隔板上，上端连接垫片，垫片上放置涂层样品，机架顶部中间设有一圈环形的凹槽，最中间设有一个小孔；所述顶板通过4个上固定螺栓连接在机架上，顶板中部设有加液孔，所述玻璃管上下均为开口，玻璃管下端放置于机架上；所述参比电极和辅助电极通过加液孔放入玻璃管中。本实用新型需要的电解质溶液体积少，电极之间的距离容易调整，涂层的大小限制较小，当涂层样品尺寸较大时，同一个表面上可以在多个局部区域进行平行实验，获得更为可信的统计数据。

Description

一种涂层电化学测试装置

技术领域

本实用新型涉及化工测试技术领域，特别涉及一种涂层电化学测试装置。

背景技术

油管、船舶等金属设施及构建在外部条件下进行服役行为时，通常都必须加以涂层保护，但在环境的作用下，表面的防腐涂层会受到侵蚀而逐渐失效，最终导致金属基体材料的腐蚀破坏，影响金属结构的正常使用和服役寿命，故涂层防腐性能的测试和评价是开发和生产应用中的一个重要组成部分。随着对涂层防腐机理认识的不断深入，已初步形成了从常规的检测方法到应用现代仪器设备的电化学方法、表面分析技术等方法体系。其中电化学法是通过将涂层电化学测试装置和电化学工作站联合使用，检测涂层在对金属的防护失效过程中电化学变化信号，应用电化学理论对给出的信息进行分析处理。

涂层电化学测试装置的原理是通过构建电化学电解池，使用恒电位仪对装置中的涂层试样进行电化学测量，整个体系主要由三部分构成：外加电源、电解质溶液、电极，除外加电源外，后两者构成了电化学电解池。常用的测试体系为三电极体系：工作电极、参比电极和辅助电极。其中，工作电极为涂覆有涂层的金属基体；参比电极以电解质溶液来定，一般分为饱和甘汞电极和饱和硫酸亚汞电极；辅助电极一般为铂电极。目前最常用的涂层电化学测试装置如图1和图2所示，图1为三口烧瓶中盛入电解质溶液，三口烧瓶的中间插入参比电极，两边分别插上工作电极和辅助电极，再与电化学工作站连接，进行相关的电化学测试。但图1所示涂层电化学测试装置需要的电解质溶液体积大，插入参比电极和工作电极时需费时调整他们的位置，使这两个电极相隔的距离最近，涂层样品的大小受到限制，进行平行实验时，需要的样品数量多。特别是根据国家标准GB9271(色漆和清漆标准试板)，涂层标准样品的尺寸为100mm×150mm，而一些与涂层测试相关的试验在国家标准都规定了样品的尺寸大小，如国家标准GB9286(色漆和清漆漆膜的划格试验)中规定涂层样品的尺寸为100mm×150mm，国家标准GB1765(测定耐湿热、耐盐雾、耐候性的漆膜制备法)中规定样品的尺寸规定为70mm×150mm×(0.8～2)mm，这些规格的涂层样品都需要切割以后才能在图1的测试装置中进行电化学测量，而进行电化学测量后则完全无法继续进行其它老化测试。图2为直接在标准试板上粘贴塑料管或者玻璃管构建电解池，由于使用粘结剂粘接测试管，使得该电解池为永久性装置，该涂层样品只能进行浸泡老化实验，无法进行其它老化实验(如盐雾实验、紫外老化、环境老化等)。

实用新型内容

针对上述问题，实用新型提供一种全新的涂层电化学测试装置，此种涂层电化学测试装置需要的电解质溶液体积少，电极之间的距离容易调整，涂层的大小不受限制，当涂层样品较大时，同一块样品可以在多个地方进行平行实验。特别是涂层样品在完成电化学测试后可以进行拆解，继续进行各种老化实验。在各种老化实验的进行过程中可以随时利用电化学测试技术测量和研究其老化过程。

本实用新型的技术方案如下：

一种涂层电化学测试装置，包括机架、垫片、玻璃管、顶板、上固定螺栓、下固定螺栓、隔板、参比电极、辅助电极、涂层样品；所述机架中部设有隔板，下固定螺栓穿过并固定在隔板上，上端连接垫片，垫片上放置涂层样品，机架顶部中间设有一圈环形的凹槽，最中间设有一个小孔；所述顶板通过4个上固定螺栓连接在机架上，顶板中部设有加液孔，所述玻璃管上下均为开口，玻璃管下端放置于机架上；所述参比电极和辅助电极通过加液孔放入玻璃管中。

优选的，所述上固定螺栓、下固定螺栓所穿过的隔板、顶板的孔为螺纹孔。上固定螺栓可以通过旋转来固定住玻璃管，下固定螺栓可以通过旋转来调整垫片的高度。

优选的，所述涂层样品所放置的机架两侧为开口结构。如此设计，可以让涂层样品的体积更大。

优选的，所述顶板上还设有固定夹，用于夹持住参比电极和辅助电极。使参比电极和辅助电极相对间隔能调整到合适的距离。

优选的，所述固定夹内侧为海绵。内侧的海绵能更好的夹紧参比电极和辅助电极，同时绝缘，避免对电极产生影响，以此避免影响参比电极和辅助电极的使用。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过改变结构，使其可适应不同尺寸涂层样品的测试，免去切割和封样等复杂操作；

2、涂层样品可以采用矩形结构，并按照设定面积加工，固定的测试面积便于后期数据处理；

3、采用可以开合的固定夹，能调节参比电极和辅助电极的间距；

4、本实用新型采用耐蚀性结构可适应多种测试环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术使用的涂层电化学测试装置结构示意图；

图2为现有技术使用的另一种涂层电化学测试装置结构示意图；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为图2工作状态示意图；

图5为图4的俯视图。

图中所示：

1-机架、2-垫片、3-隔板、4-下固定螺栓、5-玻璃管、6-顶板、7-上固定螺栓、8-加液孔、 9-参比电极、10-辅助电极、11-涂层样品、12-固定夹、13-电解液。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图3～图5所示，一种涂层电化学测试装置，包括机架1、垫片2、玻璃管5、顶板6、上固定螺栓7、下固定螺栓4、隔板3、参比电极9、辅助电极10、涂层样品11、固定夹12；所述机架1两侧为开口结构，机架1中部设有隔板3，下固定螺栓4穿过并固定在隔板3上，上端连接垫片2，垫片2上放置涂层样品11，机架1顶部中间设有一圈环形的凹槽；所述顶板6通过4个上固定螺栓7连接在机架1上，顶板6中部设有加液孔8，所述玻璃管5上下均为开口，玻璃管5下端放置于机架1上，在玻璃管5中加注电解液13，玻璃管5下方设有一个1cm²的开孔；所述参比电极9和辅助电极10通过加液孔8放入玻璃管5中。所述上固定螺栓7、下固定螺栓4所穿过的隔板3、顶板6的孔为螺纹孔。可以通过旋转下固定螺栓4 来调节高度；所述固定夹12为两根相连的长板，长板内侧设有海绵，用于夹持住参比电极9 和辅助电极10，夹持好以后放置在顶板6的加液口上方，以此实现固定。

本装置的安装和使用过程如下：

将玻璃管5下方放入机架1的凹槽中，然后盖上顶板6，通过4个上固定螺栓7把玻璃管5固定顶板6和机架1在中间，凹槽与玻璃管5贴合实现密封，顶板6的加液孔8直径与玻璃管5直径相同，用于添加溶液，并在顶板6上设置固定夹12用于固定两个电极，机架1 的孔径由涂层电化学测试面积决定，一般的测试面积为1cm²；将下固定螺栓4旋入隔板3中部的螺纹孔，上部安装垫片2，垫片2主要为一小块钢板，其中一面粘有橡胶，涂层样品11 要与粘有橡胶一面的垫片2叠放插入本涂层电化学装置，这样避免下固定螺丝固定住涂层样品11时接触涂层样品11表面，对涂层样品11造成人为损伤，涂层样品11顶部抵紧顶部。

将涂层样品11和垫片2叠放(其中涂层样品11在上，垫片2在下)，从下板下方、隔板3上方、两不锈钢板中间插入装置后，将下固定螺栓4从隔板3螺纹孔中旋入，使涂层样品11固定在此涂层电化学测试装置上；从顶板6加液孔8往玻璃管5中注入电解质溶液，用固定夹12夹持住参比电极9和辅助电极10，夹持好后放置到充满溶液的玻璃管5中，将连接电化学工作站的夹子分别夹到相对应的电极上，进行测量。

测量完毕后取出参比电极9和辅助电极10，倒掉玻璃管5中的电解质溶液，并用纯水冲洗干净电极和玻璃管内壁，之后将下固定螺栓4旋松，即可取出涂层样品11。涂层样品取出后可继续进行老化实验。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种涂层电化学测试装置，其特征在于，包括机架、垫片、玻璃管、顶板、上固定螺栓、下固定螺栓、隔板、参比电极、辅助电极、涂层样品；所述机架中部设有隔板，下固定螺栓穿过并固定在隔板上，上端连接垫片，垫片上放置涂层样品，机架顶部中间设有一圈环形的凹槽，最中间设有一个小孔；所述顶板通过4个上固定螺栓连接在机架上，顶板中部设有加液孔，所述玻璃管上下均为开口，玻璃管下端放置于机架上；所述参比电极和辅助电极通过加液孔放入玻璃管中。

2.根据权利要求书1所述一种涂层电化学测试装置，其特征在于，所述上固定螺栓、下固定螺栓所穿过的隔板、顶板的孔为螺纹孔。

3.根据权利要求书1所述一种涂层电化学测试装置，其特征在于，所述涂层样品所放置的机架两侧为开口结构。

4.根据权利要求书1所述一种涂层电化学测试装置，其特征在于，所述顶板上还设有固定夹，夹持参比电极和辅助电极。

5.根据权利要求书4所述一种涂层电化学测试装置，其特征在于，所述固定夹内侧为海绵。