一种具有原位电化学测试功能的腐蚀试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电化学腐蚀试验技术领域，涉及一种自然海域环境中具有现场进行原位电化学测试功能的腐蚀试验装置，主体结构包括参比电极引线、辅助电极引线、辅助电极、参比电极、探头外壳、试样密封结构外壳、密封圈、压紧弹簧、紧固螺栓、试样和试样引线；采用电化学测试探头和试样密封结构两部分分体式结构设计，电化学测试探头由参比电极、参比电极引线、辅助电极和探头外壳组成，电化学测试探头通过探头外壳前部的螺纹旋转到试样密封结构上；试样密封结构外壳采用塑料、尼龙或其他非金属材料加工制成，通过Ｏ型密封圈和密封填充料将试样或研究电极密封固定，其结构原理简单可靠，使用操作方便，测试准确性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学腐蚀试验
，涉及一种用于在自然海 域环境中具有现场进行原位电化学测试功能的腐蚀试验装置。
技术介绍
材料及其构件在使用过程中受到自然环境因素的影响，逐渐发生 腐蚀、老化，甚至失效。自然环境不同，导致材料的腐蚀老化性能随 自然环境条件的影响而有较大的差异，造成了材料在不同自然环境中 的环境适应性相差很大。目前国际上普遍采用在典型自然环境中建立 自然环境试验站(场)的方法，通过材料的自然环境试验，掌握材料 在各类自然环境中的腐蚀老化规律，以及自然环境因素变化对材料性 能的综合影响。自然环境试验是评价材料性能的重要手段，通过自然 环境试验获得的数据和规律准确可靠，接近实际使用条件，对于合理 选材、正确防护具有十分重要的意义。20世纪五十年代开始，相继 建立了多个自然环境试验站，开展了大量的自然环境腐蚀试验，积累 了不少的腐蚀老化数据。但是自然海水环境试验技术的发展相对缓 慢，其原因主要是由于海洋环境非常苛刻，而且受到潮汐和海流的影 响，对检测手段的要求更高。金属材料的自然海水环境试验，主要通过失重法进行，试验方法 是直接将试样暴露在自然环境中进行试验，根据单位面积的失重量评 价材料的腐蚀性能，但是由于边缘效应，试验样品的边缘及四个角的 腐蚀速度要明显大于平面的腐蚀速度，因此会造成试验结果失真，为 了解决这个问题，目前采用的方法是加大试样工作面的面积，提高工 作面与侧面的面积比，以减少边缘效应，这样就必然造成试样尺寸较 大，增加试验成本；另外，由于试验样品长期直接暴露在海水中，为 了便于区分样品，采用打孔标识的方法，但是由于腐蚀和海生物的附 着影响，特别是腐蚀严重的试样，标识易被破坏甚至消失，对试验后的取样和分析工作带来困难。同时随着试样种类、试验周期及试验区 带的增加，打孔的数量也将增加，对试验结果必然产生不利的影响。 对于涂镀层体系材料的自然海水环境试验，尤其是有机涂层体系在自然海水环境中的防腐蚀性能只是按照GB/T1766-1995《色漆和清 漆涂层老化的评级方法》通过常规的目测法进行定性评价，获取的 数据非常有限，更无法获取基体金属材料在有机涂层体系不同老化阶 段的腐蚀信息。金属材料及涂镀层体系在自然海水环境中的腐蚀破坏 大多是由电化学腐蚀反应引起的，因此通过检测电化学信号的变化可 以获得金属材料腐蚀及其涂镀层防护性能变化的信息。目前，电化学 测试手段己经广泛的应用于金属材料及涂镀层体系腐蚀老化行为的 实验室研究，国际标准化组织和美国材料测试协会等组织均制定了相 关的电化学测试标准用于规范材料腐蚀老化性能的测试。将电化学测 试技术应用于自然海水环境试验的现场检测可以提高材料自然海水 环境试验的研究水平，是获取更多材料自然海水环境试验数据的重要 手段。但是现有的电化学测试大多是基于实验室条件进行的，还没有 很好地应用于自然海水环境试验的现场原位检测，其主要原因是现有 的自然海水环境试验装置无法直接进行电化学测试，而且现场原位电 化学测试结果会受到潮汐海流以及试样边缘效应的影响，因此电化学 测试技术的现场应用需要设计合理的试验装置，最大限度地降低外在 因素对电化学测试结果的影响。归纳起来，现有技术普遍存在着对原 位电化学测试工艺复杂，测试精度差，受环境条件影响明显，所用装 置结构复杂，使用操作不便，安全稳定性差等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计研制一种 能够进行原位电化学测试的腐蚀试验装置，用于自然海水环境中金属 材料及涂镀层体系的腐蚀暴露试验，实现现场原位电化学测试功能， 避免边缘效应对材料电化学测试和腐蚀试验结果的影响，减小试验样 品的尺寸和重量，解决试样标识易被破坏及自然海水环境试验中金属 材料与涂镀层体系进行原位电化学测试存在的问题，为金属材料及涂镀层体系的评价提供电化学参考依据。为了实现上述目的，本专利技术的主体结构包括参比电极引线、辅助 电极引线、辅助电极、参比电极、探头外壳、试样密封结构外壳、密 封圈、压紧弹簧、紧固螺栓、试样和试样引线；采用电化学测试探头 和试样密封结构两部分分体式结构设计，电化学测试探头由参比电 极、参比电极引线、辅助电极和探头外壳组成，电化学测试探头通过 探头外壳前部的螺纹旋转到试样密封结构上；参比电极采用银/氯化 银、高纯锌等固体参比电极，参比电极和辅助电极分别固定在探头外 壳上并分别焊接有参比电极引线和辅助电极引线；辅助电极采用铂 片、铜片、不锈钢片或石墨等惰性电极；探头外壳采用塑料、尼龙或 其他非金属材料制成；试样密封结构外壳采用塑料、尼龙或其他非金 属材料加工制成，通过0型密封圈和密封填充料将试样或研究电极密 封固定，保证试样或研究电极只有一面与海水环境接触，试样的边缘 密封在试样密封结构外壳中，避免边缘效应对电化学测试结果及失重 结果的影响；进行失重试验时，将试样密封结构体直接暴露于海水环 境中，根据试样暴露面单位面积的失重来评价材料的腐蚀性能；进行 现场电化学测试时，将电化学测试探头通过螺纹与试样密封结构相配 合，形成一个相对封闭的电解池，降低现场环境因素变化对电化学测 试结果造成的干扰；密封结构外壳内的试样或研究电极与电化学测试 探头中的参比电极和辅助电极构成常规的三电极电化学测试体系，通 过电极引线连接到电化学工作站，进行腐蚀电化学参数的现场原位测里o本专利技术在不影响试样腐蚀行为的前提下将试验样品四周密封后再进行暴露试验；电化学测试探头和试样密封结构之间通过螺纹结构 相配合，便于拆解、组合，适合于试样或研究电极的腐蚀暴露试验和 电化学测试；通过螺纹与试样密封结构形成一个相对封闭的电解池， 降低现场环境因素变化对电化学测试结果造成的干扰；在试样密封结 构上对试验样品进行标识，避免因腐蚀造成标识的破坏以及过多的打 孔标识对试验结果造成的不利影响。5本专利技术与现有技术相比，解决了金属材料及涂镀层体系在自然海 水环境中进行现场原位电化学测试存在的边缘效应影响和海流冲击 等问题，突破原有试验方法的局限，提高自然环境腐蚀试验研究领域 的试验能力和科研水平，降低试验成本，具有显著的经济效益和社会 效益，其结构原理简单可靠，使用操作方便，测试准确性好。 附图说明图1为本专利技术的剖面结构原理示意图。 具体实施例方式下面结合附图并通过实施例做进一步说明。实施例本实施例涉及的现场腐蚀试验装置的主体结构包括参比电极引线l、辅助电极引线2、辅助电极3、参比电极4、探头外壳5、试样 密封结构外壳6、密封圈7、压紧弹簧8、紧固螺栓9、试样10和试 样引线11，整体结构采用塑料、尼龙或其他非金属材料加工制成， 分体式结构设计，包括电化学测试探头和试样密封结构两部分；电化 学测试探头通过探头外壳5前部的螺纹旋转到试样密封结构外壳上， 电化学测试探头由参比电极引线1、辅助电极引线2、辅助电极3、 参比电极4和探头外壳5电连通组成；参比电极4和辅助电极3分别 固定在探头外壳5上，并分别焊接参比电极引线1和辅助电极引线2; 试样密封结构由试样密封结构外壳6、密封圈7、压紧弹簧8、紧固 螺栓9、试样(研究电极)10和试样引线11;试样密封结构外壳6 通过密封圈7、压紧弹簧8和紧固螺栓9将试样(研究电极)10密封 固定，试样10上焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有原位电化学测试功能的腐蚀试验装置，主体结构包括参比电极引线、辅助电极引线、辅助电极、参比电极、探头外壳、试样密封结构外壳、密封圈、压紧弹簧、紧固螺栓、试样和试样引线，其特征在于采用电化学测试探头和试样密封结构两部分分体式结构设计，由参比电极、参比电极引线、辅助电极和探头外壳组成的电化学测试探头通过探头外壳前部的螺纹旋转到试样密封结构上；参比电极采用银／氯化银或高纯锌固体参比电极，参比电极和辅助电极分别固定在探头外壳上并分别焊接有参比电极引线和辅助电极引线；辅助电极采用铂片、铜片、不锈钢片或石墨惰性电极；探头外壳和试样密封结构外壳采用塑料、尼龙或其他非金属材料加工制成，通过Ｏ型密封圈和密封填充料将试样或研究电极密封固定，试样或研究电极只有一面与海水环境接触，试样的边缘密封在试样密封结构外壳中，避免边缘效应对电化学测试结果及失重结果的影响；进行失重试验时，将试样密封结构体直接暴露于海水环境中，根据试样暴露面单位面积的失重来评价材料的腐蚀性能；进行现场电化学测试时，将电化学测试探头通过螺纹与试样密封结构相配合，形成一个相对封闭的电解池，降低现场环境因素变化对电化学测试结果造成的干扰；密封结构外壳内的试样或研究电极与电化学测试探头中的参比电极和辅助电极构成常规的三电极电化学测试体系，通过电极引线连接到电化学工作站，实现腐蚀电化学参数的现场原位测量。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程文华，邓春龙，张慧霞，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：95[]