[发明专利]液膜下金属失效电化学测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种液膜下金属失效电化学测试装置，其特征在于：包括喷雾箱、控制喷雾装置、样品台、控制液膜厚度装置、电化学工作站、工作电极探头和计算机；

所述喷雾箱作为形成液膜的雾流提供装置，包括液体箱(3)和工作箱(24)，液体箱(3)用来存放所需喷雾种类的液体；工作箱(24)顶部包括带有密封圈的密封盖(25)，密封盖(25)透明可见内部情况，工作箱(24)中部设置样品台支撑板(6)，支撑板(6)用来放置样品台，工作箱(24)底部预留空间，能收集喷雾冷凝下的液体，通过排液管道排出；工作箱(24)的箱壁预留小孔(5)，用橡胶塞密闭小孔(5)，小孔(5)作为预留给工作电极和电化学工作站连接的导线的安装孔；工作通过工作箱(24)的出雾口(1)通过管道(2)与液体箱(3)连通；在液体箱(3)中设置泵(4)，在液体箱(3)外部设置空气压缩机，利用泵(4)和空气压缩机，将液体箱(3)中的液体抽吸进雾化器，形成雾流由管道通过出雾口，使雾气进入工作箱(24)；

在工作箱(24)内设置湿度感应器，将所述控制喷雾装置(7)设置在工作箱(24)临近位置或液体箱(3)临近位置，所述控制喷雾装置(7)通过电路连接泵(4)、空气压缩机和湿度感应器的控制部分(8)，进行负反馈调节工作箱(24)内的湿度和喷雾量；

所述样品台设置于工作箱(24)内部，用来放置工作电极探头，所述样品台通过底座(14)与工作箱(24)的支撑板(6)进行固定连接；样品台通过工作平台连接控制液膜厚度装置，来调节工作电极表面液膜厚度；

所述控制液膜厚度装置用来自动调节样品台上工作电极(12)表面的液膜厚度，所述控制液膜厚度装置与样品台进行连接；

所述电化学工作站与所述工作电极探头连接，用来采集工作电极(12)在腐蚀失效过程中的腐蚀动力学数据；

所述计算机与所述电化学工作站进行信号连接，用来记录工作电极(12)在腐蚀失效过程中的腐蚀动力学数据；

所述控制喷雾装置包括程序设定面板，用以作为输入设备，设置试验环境的参数设定；通过程序设定面板控制空气压缩机的开关和湿度因素的控制器，通过电缆或无线通信方式，使空气压缩机的开关和湿度因素的控制器与喷雾箱设备进行信号连接，用以进行正反馈调节雾流和湿度信号；

所述样品台包括底座(14)和工作平台，在底座(14)上固定设置两个平行设置的支撑耳板(9)，支撑耳板(9)与底座(14)垂直连接，支撑耳板(9)设有螺纹孔，螺杆(16)的外螺纹与支撑耳板(9)的内螺纹适配，在螺杆(16)的一端固定连接螺帽(17)，工作平台设置于两个支撑耳板(9)之间，工作平台的中部固定连接在螺杆(16)的杆身上，通过旋扭螺帽(17)使螺杆(16)转过所需角度，调控工作平台表面的倾斜状态，使工作平台达到水平状态；在工作平台跨越螺杆(16)位置的两侧设有3个通孔，其中第一通孔和第二通孔设置于工作平台的一侧，在第一通孔和第二通孔中分别安装工作电极(12)和参比电极(13)，且工作电极(12)和参比电极(13)与通孔表面通过绝缘材料隔离设置，工作电极(12)的上表面与工作平台的上表面平齐，采用铂丝(10)作为辅助电极，铂丝(10)以非接触式设置方式围绕着工作电极(12)和参比电极(13)的侧面上，由铂丝(10)、工作电极(12)、参比电极(13)构成三电极探头；通过三根导线从工作箱(24)箱壁预留小孔(5)中将三电极和单通道电化学工作站连接，并将单通道电化学工作站通过光缆连接到计算机；

采用各式厚度的薄片(11)，将薄片(11)裁剪成不遮挡三电极工作面的带孔形状，再将薄片(11)镶嵌固定在工作平台上，使薄片(11)的孔內缘设置在三电极工作面范围的外侧，使薄片(11)被剪去的孔的部分形成三电极工作面的围堰，在围堰内部区域内形成能容纳液膜的小“水池”，使三电极工作面处于液膜底部，当液膜的表面与围堰上沿平齐时，各式薄片(11)的厚度便是工作电极表面对应的不同液膜厚度，也即“水池”深度；工作平台和薄片(11)的材质为绝缘材料，避免和电极之间发生电偶腐蚀；

所述控制液膜厚度装置包括带有转子的马达(15)，在工作平台的第三通孔中安装马达(15)，马达(15)的转子与连杆的一端固定连接，连杆的另一端与刷子(18)进行连接，马达(15)的转子转动时能带动刷子(18)进行摆动，刷子的刷毛扫过薄片(11)形成的围堰的上沿，能刷去“水池”边上多出的液膜，使工作电极(12)上的液膜自行调整，并稳定在与相应的薄片(11)厚度对应的液膜厚度；刷子(18)材质为绝缘材料；

采用两片导电铂片(20)，分别贴合在“水池”边上，在“水池”岸边形成断开的导电端子，用金属导线(23)将马达(15)、电源(22)、刷子(18)及两片导电铂片(20)连接形成电路，当达到设定液膜厚度即“水池”满时，形成电流回路通路状态，马达(15)的转子开始带动刷子(18)工作，刷去“水池”边上多出的液膜，当刷去液膜，使两片导电铂片(20)之间的液膜被刷去后，两片导电铂片(20)之间的电连接被断开，从而使工作电极(12)表面上的液膜自行调整并稳定在与薄片(11)厚度相对应的液膜厚度，通过薄片(11)和刷子(18)的结合使用，达到生成厚度可控液膜的要求。