[发明专利]一种浪花飞溅区腐蚀电化学行为的研究装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及腐蚀电化学行为领域，具体地说是一种浪花飞溅区薄层液膜下腐蚀电化学行为的研究装置及方法。

背景技术

金属腐蚀现象在日常生活中司空见惯。然而，海洋环境更是一种复杂的腐蚀环境，海水又是自然界中具有强腐蚀性的天然电解质。海洋环境腐蚀的主要特征是金属在浪花飞溅区腐蚀速率显著高于其他区带。浪花飞溅区钢铁设施表面处于干湿交替状态，氧供应充分，液膜平均厚度薄等，这些因素加速了钢铁设施的腐蚀。金属在浪花飞溅区腐蚀的速度与金属表面的液膜厚度密切相关。

设计既能模拟实际情况，又能保证薄层液膜厚度均匀，并且能够很好的控制液膜厚度的电化学电池，是研究金属在薄层液膜下腐蚀电化学行为的关键。

当前，已建立的薄层液膜厚度测量装置是利用在螺旋测微器上焊一铂针，在铂针与电极间连接一零阻电流表。通过调节螺旋测微器来测量薄层液膜厚度，利用注射器增减注入溶液的体积来改变薄层液膜的厚度。此种测量装置测量液膜厚度误差大，不能连续有效控制液膜的测量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种能够用于研究金属在浪花飞溅区环境下的腐蚀电化学行为的研究装置及方法，通过可以控制金属表面的薄层液膜厚度的装置，研究金属在不同厚度的薄层液膜下的腐蚀电化学行为，从而达到研究浪花飞溅区腐蚀电化学行为的目的。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种浪花飞溅区腐蚀电化学行为的研究装置，

XY轴移动平台9置于底面平台上，XY轴移动平台9上放置容器6，容器6内的底部放置T型电极负载台7的负载台底面，T型电极负载台7的负载台底面上放置工作电极5；

XY轴移动平台9的一侧垂直固定有第一导轨支架11；第一导轨支架11的上部贯穿固定于第一条形铁板平台13；第一条形铁板平台13还有两个圆孔，分别供位移传感器1和绝缘圆筒2穿过并加以固定；位移传感器1下端探针接触XY轴移动平台9，上端通过导线连接高精度数显仪表；高精度数显仪表还连接多通道数据记录仪；绝缘圆筒2下端固定铂丝探针4；铂丝探针4的一端突出于绝缘圆筒2的下端，位于工作电极5正上方，铂丝探针4的另一端通过从绝缘圆筒2上方引出的导线连接电源；

XY轴移动平台9的另一侧垂直固定有第二导轨支架12；第二导轨支架12的上部贯穿固定于第二条形铁板平台14；第二条形铁板平台14的另一个孔贯穿固定T型电极负载台7的导轨；T型电极负载台7的负载台底面置于容器6内底部。

所述工作电极5为金属圆柱体电极，侧面引出两条导线，侧面与底面用环氧树脂涂封，上端面为水平工作面。

所述位移传感器1将收集的位移信号转换为电信号输出到高精度数显仪表。

所述绝缘圆筒2为尼龙材质的中空的圆柱体。

所述T型电极负载台7为尼龙平台，包括负载台底面和导轨。

所述第一导轨支架11连接有用于调节第一条形铁板平台13高度的第一导轨支架旋钮3。

所述第二导轨支架12连接有用于调节第二条形铁板平台14高度的第二导轨支架旋钮8。

所述XY轴移动平台9连接有用于调节XY轴移动平台9高度的XY轴移动平台旋钮10。

一种浪花飞溅区腐蚀电化学行为的研究方法，向容器6内添加一定量的溶液，使工作电极5的水平工作面完全没入溶液中；

通电后，调节第二导轨支架旋钮8，使工作电极5向上移动，直到工作电极5的水平工作面与溶液液面之间形成一薄层液膜；

调节第一导轨支架旋钮3，使铂丝探针4恰好接触到液膜表面，多通道数据记录仪记录此时电压值；

继续向下调节第一导轨支架旋钮3，使铂丝探针4刚好接触到工作电极5的水平工作面，多通道数据记录仪记录该时刻电压值；所述多通道数据记录仪记录的两个电压值分别对应位移传感器1的始末位移，始末位移之差为薄层液膜的厚度。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明利用多通道数据记录仪同时记录位移的变化与铂丝探针分别接触液膜和工作电极时突变的电压，保证了数据的真实性、准确性和可靠性；

2.通过改变工作电极与液面的相对位置来调节薄层液膜的厚度，使得能够连续调节薄层液膜厚度，从而对在浪花飞溅区腐蚀电化学行为研究过程的薄层液膜下的腐蚀行为提供了便捷、有效的手段；

3.本发明装置操作简单，精度高，液膜厚度测量可精确到1μm。

附图说明

图1是本发明薄层液膜厚度测量装置示意图；