一种适用于深海实验中电化学测试的试样及其封装方法技术

本发明专利技术属于材料腐蚀技术领域，具体涉及一种适用于深海实验中电化学测试的试样及其封装方法

【技术实现步骤摘要】
一种适用于深海实验中电化学测试的试样及其封装方法


[0001]本专利技术涉及一种适用于深海实验中电化学测试的试样及其封装方法，属于材料腐蚀

。

技术介绍

[0002]越来越多的深海工程装备不断发展并被投入使用
。
而这些装备上的金属部件长期处于在深海环境中，常常可能会发生腐蚀失效现象，从而给深海工程装备的服役安全造成极大的威胁
。
为了探究深海环境中金属
、
涂层
/
金属体系的失效行为及金属腐蚀机理，国内外诸多研究学者开展了针对深海环境中金属腐蚀与防护的相关研究
。
而这些研究主要可以分为两类：实海测试和实验室模拟深海环境实验
。
由于实海测试难度大
、
样品回收率低
、
环境因素的耦合作用造成实验数据的分析难度大，实验室模拟深海环境的相关实验逐渐成为当前的主要研究工作
。
但受制于难以模拟高压环境以及高压下的原位电化学测试困难等原因，尤其是在实验过程中，高压下导线渗水问题难以解决，局限了我国深海工程装备的设计与维护
。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对目前未见有高压环境中长时间浸泡且获得原位电化学测试结果的相关报道以及现有的实验室模拟深海环境试验过程中高压下导线渗水的缺陷，提供一种适用于深海实验中电化学测试的试样及其封装方法
。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于深海实验中电化学测试的试样，包括多芯水密电缆
、
单芯水密电缆和样品封装管，所述样品封装管内设有金属样品，所述金属样品的一个端面为测试面，与所述测试面相背的端面为连接面，所述测试面与所述样品封装管的端面齐平，所述样品封装管内填充有环氧树脂，所述测试面暴露在环氧树脂外，所述多芯水密电缆内包括多根相互之间绝缘的铜芯导线，每根铜芯导线的外表面上包覆有绝缘材料，所述连接面通过单芯水密电缆与所述多芯水密电缆的一根铜芯导线连接，所述单芯水密电缆的一端与所述连接面焊接，所述单芯水密电缆的另一端与所述多芯水密电缆的铜芯导线焊接，且单芯水密电缆与多芯水密电缆的焊接处包覆绝缘材料，所述多芯水密电缆的铜芯导线与所述单芯水密电缆连接处套设有密封管，所述密封管内填充有环氧树脂，所述多芯水密电缆与高压釜舱盖连接
。
[0005]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下的改进：进一步，金属样品的材质为碳钢
、
不锈钢
、
铜及铜合金
、
铝或者铝合金材质
。
[0006]进一步，所述样品封装管内水平设有多个金属样品，多个所述金属样品之间设有间隙，该间隙优选为
5mm
～
10mm
，每个所述金属样品分别与所述多芯水密电缆的一根铜芯导线连接
。
[0007]进一步，所述样品封装管设有多个
。
[0008]进一步，所述样品封装管为绝缘材质，如
PVC
材料
、
橡胶材料或者亚克力材料等
。
[0009]进一步，所述金属样品的测试面为圆形或者矩形，所述圆形的直径为
5mm
～
20mm
，所述矩形的边长为
5mm
～
20mm。
[0010]进一步，所述多芯水密电缆的端部设有公头，所述公头上连接母头，所述母头与高压釜舱盖连接
。
[0011]进一步，所述母头上设有连接导线，所述连接导线通过螺栓与高压釜舱盖连接，在高压釜舱盖上根据螺栓尺寸进行挖孔，从而达到母头与高压釜舱盖相连的效果
。
[0012]进一步，所述密封管的一端开口，另一端设有与所述多芯水密电缆的直径相适配的通孔；所述密封管的直径为多芯水密电缆直径的3～5倍
。
[0013]本专利技术还提供了如上所述的适用于深海实验中电化学测试的试样封装方法，包括以下步骤：步骤一
、
金属样品表面清洁，金属样品用水磨砂纸逐级打磨至抛光，然后用去离子水冲洗除去表面杂质，用无水乙醇和丙酮冲洗除去表面油污，吹干后备用；步骤二
、
取单芯水密电缆，将单芯水密电缆两端长度为
0.3cm
～
1.0cm
的外皮剥开直至内芯裸露，将单芯水密电缆的一端焊接到金属样品的连接面上；步骤三
、
将样品封装管放置于平整台面上，样品封装管与台面的间隙用密封胶密封，并将金属样品用双面胶粘接在台面上并放置于样品封装管之间，若有多个金属样品，相邻两个金属样品之间预留间隙；步骤四
、
向样品封装管内加入环氧树脂，直至将金属样品完全覆盖，静置
70
‑
80h
；步骤五
、
将密封管套设在单芯水密电缆待与多芯水密电缆焊接处；步骤六
、
将多芯水密电缆的一端长度为
2cm
～
4cm
的外皮以及其内铜芯导线的外皮剥开，直至铜芯导线裸露，将单芯水密电缆的另一端与多芯水密电缆的铜芯导线焊接，并在焊接处包覆绝缘材料，若所述多芯水密电缆有未连接金属样品的铜芯导线，其端部用绝缘材料包覆；步骤七
、
调整密封管的位置，使其通孔处距离单芯水密电缆待与多芯水密电缆焊接处
4cm
～
6cm
，向密封管内加入环氧树脂，直至环氧树脂上液面距离单芯水密电缆待与多芯水密电缆焊接处
2cm
～
3cm
，静置
70
‑
80h
；步骤八
、
取下样品封装管对金属样品的测试面用水磨砂纸进行打磨以除去多余环氧树脂并抛光，用去离子水对测试面进行冲洗以除去表面杂质，用无水乙醇或丙酮对金属表面进行冲洗以除去表面油污，吹干后备用；步骤九
、
按照测试或施工要求，将涂层喷涂或刷涂在测试面，静置待涂层完全固化
。
[0014]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的适用于深海实验中电化学测试的试样结构简单，封装方法操作方便，具有制作成本低
、
原材料易购得且适用范围广等特点，可以实现在高压实验下的原位电化学测试，本专利技术的封装方法不仅不会局限于高压釜舱盖上一体式或插拔式的深水连接器种类，且还可以应用在气体加压或液体加压的高压釜内，可根据实验压力条件的不同选取不同抗压强度的水密电缆，因此可广泛适用于多种类型的模拟深海实验用高压试验装置，使用效果好，可多次循环使用，能够根据实际需求广泛应用于深海实验的高压舱内并实现原位电化学测试，满足大多数实验需求
。
附图说明
[0015]图1为实施例1制备的样品结构示意图；图2为实施例1的步骤（4）的示意图；图3为实施例1的步骤（6）的示意图；图4为实施例1的步骤（7）的示意图；图5为实施例2制备的样品结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于深海实验中电化学测试的试样，其特征在于，包括多芯水密电缆
、
单芯水密电缆和样品封装管，所述样品封装管内设有金属样品，所述金属样品的一个端面为测试面，与所述测试面相背的端面为连接面，所述测试面与所述样品封装管的端面齐平，所述样品封装管内填充有环氧树脂，所述测试面暴露在环氧树脂外，所述多芯水密电缆内包括多根相互之间绝缘的铜芯导线，所述连接面通过单芯水密电缆与所述多芯水密电缆的一根铜芯导线连接，所述多芯水密电缆的铜芯导线与所述单芯水密电缆连接处套设有密封管，所述密封管内填充有环氧树脂，所述多芯水密电缆与高压釜舱盖连接
。2.
根据权利要求1所述的适用于深海实验中电化学测试的试样，其特征在于，所述样品封装管内水平设有多个金属样品，多个所述金属样品之间设有间隙，每个所述金属样品分别与所述多芯水密电缆的一根铜芯导线连接
。3.
根据权利要求1或2所述的适用于深海实验中电化学测试的试样，其特征在于，所述样品封装管设有多个
。4.
根据权利要求3所述的适用于深海实验中电化学测试的试样，其特征在于，所述金属样品的测试面为圆形或者矩形
。5.
根据权利要求3所述的适用于深海实验中电化学测试的试样，其特征在于，所述多芯水密电缆的端部设有公头，所述公头上连接母头，所述母头与高压釜舱盖连接
。6.
根据权利要求5所述的适用于深海实验中电化学测试的试样，其特征在于，所述母头上设有连接导线，所述连接导线通过螺栓与高压釜舱盖连接
。7.
根据权利要求3所述的适用于深海实验中电化学测试的试样，其特征在于，所述密封管的一端开口，另一端设有与所述多芯水密电缆的直径相适配的通孔；所述密封管的直径为多芯水密电缆直径的3～5倍
。8.
一种如权利要求1‑7任一项所述的适用于深海实验中电化学测试的试样封装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一
、
金属样品表面清洁；步骤二
、
取单芯水密电缆，将单芯水密电缆两端长度为
0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，刘杰，马纪源，周洁，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：