[发明专利]一种丝束电极及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种丝束电极(又叫阵列电极)的制作方法，属于电化学测试技术领域。本发明方法包含以下步骤：a)将121根电极丝的一端分别与121根导线焊接；b)将上述焊接好的电极丝的另一端依次插入到3块带有121个孔规则排列成11×11的模板中，组合成11×11的电极丝阵列；c)采用万用表测试每根电极丝之间的绝缘性，以及电极丝与导线之间的导电性；d)将上述电极丝阵列，通过两步法采用环氧树脂封装。此制作方法成本低、可控性好、操作简便，电极阵列排列均匀规则，制得的电极能得到稳定可靠的电化学信号。

技术领域

本发明属于电化学测试技术领域，具体的说是一种丝束电极及其制备和应用。

背景技术

丝束电极能够获得电极表面局部的电化学信息，是研究局部腐蚀过程机理十分有效的工具。它是由一系列微小电极规则排列组成，实验进行时所有的电极丝通过外电路偶合在一起，电子可以在各个微小电极之间能够自由流动，使整个电极的电化学行为类似于单个片状电极。丝束电极已经在各类的局部腐蚀的研究中，如缝隙腐蚀、水线腐蚀、孔蚀、油水界面腐蚀、有机涂层失效和微生物引起的局部腐蚀等，得到广泛应用。但是目前已有的丝束电极存在电极阵列排列不够紧密和排列不规则等问题。这些会导致实验过程中得到的电化学信息不可靠。因此，制作电极阵列排列紧密和规则的丝束电极对得到可靠的局部电化学信息具有十分重要的意义。

早在1992年就有人将捆在一起40根直径为1.5mm的金属丝填埋在环氧树脂中制成丝束电极，每根金属丝是一个微电极并相互绝缘。但这种方法制得的丝束电极一方面电极丝的数量较少，不能有效的模拟片状电极的电化学行为；另一方面电极丝之间的间距不能有效的控制。后来有人采用101根直径为0.7mm软钢丝规则排列，间隔2mm，相互绝缘，固定于环氧树脂中各自连接引线，制成丝束电极。但这种方法中电极丝的间隔超过了电极丝直径近3倍，不利于电化学性质的有效表征。在丝束电极的制作过程中，电极丝与导线之间的焊接点较多，在后续各项的制作过程中，焊接点处容易断开；此外在电极的封装过程中，大量环氧树脂的使用，使得在环氧树脂在凝固过程中释放大量的热，使金属丝和环氧树脂之间的黏合度下降，容易使电极丝周围和环氧树脂之间产生缝隙。

由于以上制作丝束电极的方法存在各种缺点和不足，因此亟需提出一种制作简便，电极阵列排列均匀规则，性能优良的丝束电极，来获得可靠的电化学信息。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供一种丝束电极及其制备和应用。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为：

一种丝束电极，由焊接有导线的电极丝依次插入绝缘模板，封装固化得丝束电极；

其中，电极丝为直径为0.15cm长度为5cm金属丝；

导线为5条25芯长度为40cm的彩排线；

模板为带有多个孔径0.15cm，且两孔间间距0.06cm的绝缘板。

所述模板是带有121个孔规则排列成11×11的绝缘模板。

所述电极丝与导线焊接部位采用长度为1cm直径为0.2cm绝缘热缩管包裹。

一种丝束电极的制备方法，

a)将121根电极丝的一端分别与121根导线焊接，将焊接好的电极丝插入模具时，由于电极丝之间的距离非常近，焊接部位极易彼此连接，为了使电极丝之间彼此绝缘，电极丝与导线焊接部位采用长度为1cm直径为0.2cm绝缘热缩管包裹。

b)将上述焊接好的电极丝的另一端依次插入到3块带有121个孔规则排列成11×11的模板中，组合成11×11的电极丝阵列；

其中，每块模板为一个11×11厚度为0.1cm的酚醛树脂多孔绝缘板，孔的直径为0.15cm，孔与孔之间间距为0.06cm；