KR200208979Y1 - 전기화학분석용 자석식 시편홀더 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기화학 실험시 자석을 이용하여 시편을 간편하게 고정할수 있는 홀더에 관한 것으로, 보다 상세히는 전해액을 이용하여 시편의 전기화학적특성을 분석하고자 할 때 자석의 자력을 이용하여 시편의 탈,부착을 보다 용이하게 하여 분석작업을 쉽고, 편리하게 수행함과 동시에 전류인가 및 수용액의 유출을 방지할수 있는 전기화학 분석용 자석식 시편홀더에 관한 것이다.

본 고안은 전해조(2)내의 전해액과 시편(8)을 계면반응시켜 물질의 전기화학적인 특성을 알 수 있도록 상기 시편(8)을 고정하는 시편홀더에 있어서, 상기 전해조(2)의 장착공내로 삽입되는 홀더본체(21)는 몸체 수나사부(21a)에 체결되는 고정너트(24)로서 교체가능하게 장착되고, 상기 홀더본체(21)의 전면에 함몰형성되는 환고리형 자석홈(26)에는 자석부재(22)가 장착되며, 상기 홀더본체(21)의 전면외주테두리에 형성된 끼움홈(28)에는 전원부(7)와 전기적으로 연결된 탄성와이어(23)가 상기 시편(8)전면에 밀착되도록 장착되는 한편, 상기 홀더본체(21)의 내부공전방에는 전해액유출을 방지하도록 상기 시편(8)전면에 밀착되는 오링부재(27)를 갖추어 구성하는 전기화학분석용 시편홀더를 제공한다.

Description

전기화학분석용 자석식 시편홀더{magnetic sample holder for electrochemical analysis}

본 고안은 전기화학 실험시 자석을 이용하여 시편을 간편하게 고정할수 있는 홀더에 관한 것으로, 보다 상세히는 전해액을 이용하여 시편의 전기화학적특성을 분석하고자 할 때 자석의 자력을 이용하여 시편의 탈,부착을 보다 용이하게 하여 분석작업을 쉽고, 편리하게 수행함과 동시에 전류인가 및 수용액의 유출을 방지할수 있는 전기화학 분석용 자석식 시편홀더에 관한 것이다.

일반적으로 전기화학분석은 시편과 전해액사이의 계면반응특성을 측정하여 물질의 특성을 알고자 하는 것이다. 전위는 리독스(redox)반응의 드라이빙력(driving force)로 계의 열역학적 특성에 관계된 것이고, 커런트(current)는 반응의 키네틱(kinetic)과 관계한다.

측정의 조건은 정전위(potentiostatic : 전위고정, 전류측정), 정전류(galvanostatric : 전류고정, 전위측정), 제로 레지스턴스 엠미터(zero resistance ammeter : 두전극사이의 전류측정)등이 있다. 이러한 전기화학특성 분석장치중 실질적인 전기화학적 반응이 일어나는 곳인 전해조(cell)는 그 내부에 카운터 전극봉(counter electrode), 리퍼런스 전극봉(reference electrode), 워킹 전극봉(working electrode)의 3가지 전극을 가지고 있다. 여기서, 상기 카운터 전극봉은 전류공급원이고, 상기 리퍼런스 전극봉은 IR 하강으로 인한 부정확한 전위측정을 위한 막기 위한 기준전극이며, 워킹전극봉은 시료부분이다.

한편, 도 1은 종래기술에 따른 시편홀더를 도시한 분해사시도로서, 이는 상기 전해조의 중앙부에 위치되는 홀더본체(11), 상기 본체(11)의 내부공내에 조립되는 평와셔(12), 상기 내부공내에 체결되는 홀더플러그(13) 및 오링(14)을 매개로 상기 내부공내에 체결되는 홀더캡(15)등으로 구성된다.

이러한 종래의 시편홀더(10)는 스크류타입의 잠금구조를 갖추어 상기 평와셔(12)와 홀더플러그(13)사이에 시편(16)을 삽입하여 배치한 다음 상기 홀더플러그 (13)및 홀더캡(15)을 스크류식으로 체결하여 상기 시편(16)에 압력을 가하여 부착하기 때문에 고정작업중 상기 시편(16)의 표면에 흠이 발생하거나 휘어지는등의 손상이 발생될 우려가 매우 높고, 상기 시편(16)의 부착 및 탈착작업이 불편하여 작업시간을 지연시킬수 있을 뿐만 아니라, 시험하고자 하는 상기 시편(16)은 상기 홀더본체(11)의 내부공내에 배치할수 있도록 정해진 모양 및 형태로 가공해야하는 번거로운 문제점이 있었다. 또한, 상기 시편홀더중 일부는 시편에서 전류의 인가와 전위등의 측정시 연결수단으로서 악어클립등을 별도로 이용해야만 하는 불편함이 있었다. 도 1에서 미설명부호 17은 전해조에 고정시키기 위한 유리 캡이다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 그 목적은 전해액을 이용하여 시편의 전기화학적 특성을 분석하고자 할 때 자석의 자력을 이용하여 시편의 손상없이 시편탈,부착작업을 용이하게 수행할 수 있고, 전류인가가 용이하며, 용액누출을 방지할 수 있는 전기화학분석용 시편홀더를 제공하고자 한다.

도 1은 종래기술에 따른 시편홀더를 도시한 분해사시도,

도 2는 본 고안에 따른 시편홀더가 채용된 전기화학분석시스템을 도시한 개략도,

도 3은 본 고안에 따른 전기화학분석용 시편홀더를 도시한 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 .... 전해조 8 .... 시편

21 ... 홀더본체 22 ... 자석부재

23 ... 탄성와이어 24 ... 고정너트

25,27 ... 오링부재 28 ... 끼움홈

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 고안은

전해조내의 전해액과 시편을 계면반응시켜 물질의 전기화학적인 특성을 알수 있도록 상기 시편을 고정하는 시편홀더에 있어서,

상기 전해조의 장착공내로 삽입되는 홀더본체는 몸체 수나사부에 체결되는 고정너트로서 교체가능하게 장착되고, 상기 홀더본체의 전면에 함몰형성되는 환고리형 자석홈에는 자석부재가 장착되며, 상기 홀더본체의 전면외주테두리에 형성된 끼움홈에는 전원부와 전기적으로 연결된 탄성와이어가 상기 시편전면에 밀착되도록 장착되는 한편, 상기 홀더본체의 내부공전방에는 전해액유출을 방지하도록 상기 시편전면에 밀착되는 오링부재를 갖추어 구성함을 특징으로 하는 전기화학분석용 시편홀더를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 시편홀더가 채용된 전기화학분석시스템을 도시한 개략도이고, 도 3은 본 고안에 따른 전기화학분석용 시편홀더를 도시한 분해사시도로서, 본 고안의 시편홀더(20)는 도 2와 3에 도시한 바와같이, 전해액이 채워지고, 카운터전극봉(3), 리퍼런스전극봉(4)이 각각 설치되는 전해조(2)의 일측벽체에 장착되어 전해액과 시편(8)표면의 경계면에서의 반응특성을 측정할 수 있도록 상기 시편을 고정하는 것으로서, 이러한 시편홀더(20)는 홀더본체(21), 자석부재(22) 및 탄성와이어(23)로 이루어져 있다.

즉, 상기 홀더본체(21)는 전해조(2)의 일측벽체에 천공형성된 장착공내로 삽입되며, 상기 장착공내로 삽입된 홀더본체(21)는 그 몸체외부면에 형성된 수나사부(21a)에 체결되는 고정너트(24)에 의해서 상기 전해조(2)의 일측벽면에 교체가능하게 장착되고, 상기 고정너트(24)와 전해조(2)벽면사이에는 전해액용액의 외부유출을 방지할 수 있도록 환고리형 오링부재(25)를 갖추어 구성하는 한편, 상기 홀더본체(21)는 상기 전해조(2)에 채워진 전해액이 유입될수 있도록 내부공(21b)이 관통형성되어 있다.

그리고, 시편(8)을 간편하게 탈착시킬수 있도록 일정세기의 자력을 발생하는 자석부재(22)는 상기 홀더본체(21)의 전면에 함몰형성된 환고리형 자석홈(26)에 외부이탈이 곤란하도록 접착식 또는 억지끼움식으로 갖추어진다.

또한, 상기 홀더본체(21)의 전면외주테두리에는 복수개의 끼움홈(28)을 형성하고, 상기 끼움홈(28)에는 전원을 공급하는 전원부(7)와 전기적으로 연결되는 탄성와이어(23)의 몸체 일부가 부분적으로 끼워져 고 정되어 상기 홀더본체(21)의 전면에 배치된다. 이에 따라, 상기 자석부재(22)의 자력에 의해서 이에 부착되어 상기 홀더본체(21)와 마주하는 시편(8)의 전면에 상기 탄성와이어(23)가 밀착되어 전원부(7)로부터 공급되는 전원을 전기화학분석동안 시편(8)으로 전달할수 있는 것이다.

이때, 상기 홀더본체(21)의 내부공(21b)전방에는 상기 자석부재(22)에 강력한 자력에 의해서 부착된 상기 시편(8)의 전면과 밀착되어 상기 내부공(21b)을 통하여 전해조(2)내의 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지할수 있도록 또다른 오링부재(27)가 삽입고정되는 오링홈(27a)을 갖추어 구성한다.

상술한 바와같은 구성을 갖는 본 고안의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.

전해조(2)내에 전해액을 채우기전에 본 고안의 시편홀더(20)를 상기 전해조(2)에 설치하여 시편(8)을 고정하는 작업은, 먼저 홀더본체(21)를 전해조(2)의 일측벽면에 형성된 장착공내로 삽입한 다음, 상기 홀더본체(21)의 몸체외부면에 형성된 수나사부(21a)에 고정너트(24)를 체결함으로서 상기 전해조(2)의 벽면에 몸체전면이 외부로 돌출되도록 상기 홀더본체(21)를 위치고정하며, 상기 장착공과 홀더본체(21)사이의 조립부위는 오링부재(25)에 의해서 밀봉된다.

이러한 경우, 상기 홀더본체(21)의 자석홈(26)에 장착된 자석부재(22)가 상기 전해조(2)의 외측방으로 노출되어 있기 때문에, 철재성분의 시편(8)은 상기 자석부재(22)에 근접시켜 자력에 의해서 간편하게 상기 홀더본체(21)에 부착시킬수 있는 것이다. 그리고, 자력에 의해서 상기 자석부재(22)에 부착되는 시편(8)이 상기 홀더본체(21)의 내부공(21b)전방에 형성된 오링홈(27a)에 장착되는 오링부재(27)에 자석부재(22)의 자력에 의해서 홀더본체(21)측으로 가압되어 밀착되면서 상기 내부공(21b)을 폐쇄하기 때문에 이를 통하여 전해조(2)내의 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이와 더불어, 상기 홀더본체(21)의 끼움홈(28)에는 골드코팅된 탄성와이어(23)가 설치되어 있기 때문에 상기 자석부재(22)에 부착되어 상기 홀더본체(21)와 마주하는 상기 시편(8)의 전면에는 탄성와이어(23)가 원할한 접촉상태를 가지면서 밀착된다. 이에 따라 전원부(7)를 통한 전류, 전위인가 및 측정을 간편하게 수행할 수 있는 것이다.

또한, 이러한 시편홀더(20)가 전해조(2)의 외측에 개방되어 있기 때문에 시험하고자 하는 시편(8)의 탈,부착이 용이하고, 자석부재(22)에 부착하여 시험하고자 하는 시편(8)의 크기는 전해액이 유입되는 홀더본체(21)의 내부공(21b)크기이상만 되면 전부 수용할수 있기 때문에 다양한 형태와 크기를 갖는 시편(8)을 제작하여 이를 실험자가 분석을 원하는 위치에 붙여서 자유롭고, 다양하게 분석할수 있는 것이다.

상술한 바와같은 구성을 갖는 본 고안에 의하면, 전해조의 일측벽체에 장착되는 홀더본체에 자석부재, 오링 및 탄성와이어를 갖추어 시편을 고정하고, 기밀을 유지하면서 전류인가를 동시에 만족시킬수 있고, 시험하고자 하는 시편을 홀더본체의 자석부재의 원하는 위치에 붙이기만 하면 되기 때문에 분석을 위한 시편준비 및 시편 탈,부착을 위한 시간을 줄일수 있으며, 작업을 편리하게 수행할 수 있다.

또한, 기타 부식시험 및 도금층박리에 의한 두께측정을 위한 시편홀더로도 사용할수 있는 효과가 얻어진다.

본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (1)

1. 전해조(2)내의 전해액과 시편(8)을 계면반응시켜 물질의 전기화학적인 특성을 알수 있도록 상기 시편(8)을 고정하는 시편홀더에 있어서,

   상기 전해조(2)의 장착공내로 삽입되는 홀더본체(21)는 몸체 수나사부(21a)에 체결되는 고정너트(24)로서 교체가능하게 장착되고, 상기 홀더본체(21)의 전면에 함몰형성되는 환고리형 자석홈(26)에는 자석부재(22)가 장착되며, 상기 홀더본체(21)의 전면외주테두리에 형성된 끼움홈(28)에는 전원부(7)와 전기적으로 연결된 탄성와이어(23)가 상기 시편(8)전면에 밀착되도록 장착되는 한편, 상기 홀더본체(21)의 내부공전방에는 전해액유출을 방지하도록 상기 시편(8)전면에 밀착되는 오링부재(27)를 갖추어 구성함을 특징으로 하는 전기화학분석용 시편홀더.