[实用新型]一种飞机结构用便携式电化学腐蚀池

说明书

本实用新型属于电化学腐蚀池技术领域，特别是涉及一种飞机结构用便携式电化学腐蚀池。该腐蚀池包括玻璃池体、池盖、试样安装装置、加热保温装置和腐蚀池元件，本实用新型所设计的试样安装装置的外绝缘棒内部封装有铜导柱，铜导柱一端与电化学工作站的工作电极夹头连接，一端通过弹性导针与样品连接，实现腐蚀电路的导通；腐蚀池盖与玻璃池体采用螺纹连接并用密封垫密封，释放腐蚀池盖的占用空间；将腐蚀试样设计为圆柱形，并在两侧各采用一层弹性绝缘圆环垫片，施以螺纹压紧力进行机械密封。试样腐蚀面积通过绝缘垫片的内径来控制，因此解决了微尺寸试样封装和有效避免缝隙腐蚀的技术问题。

技术领域

本实用新型属于电化学腐蚀池技术领域，特别是涉及一种飞机结构用便携式电化学腐蚀池。

背景技术

腐蚀是飞机结构在苛刻服役环境中发生的一种缓慢损伤过程，严重影响飞机的安全可靠性、使用寿命和维修成本，具有极强的隐蔽性、偶然性、突发性以及严重的破坏性等特点。因此，在努力提高飞机结构材料耐蚀性、喷涂防腐层的基础上，准确地、可靠地检测飞机结构材料腐蚀状态、分析腐蚀机制至关重要。电化学腐蚀是一种常用的快速评价材料耐腐蚀性能的测试方法，如动电位极化、恒电位极化、循环动电位极化、电化学阻抗测试等。电化学腐蚀实验主要以腐蚀池为平台，借助电化学工作站对飞机结构材料进行耐腐蚀性能测试与评价。

其中，电化学腐蚀池主要由池体、三电极系统、加热保温装置等部件构成。传统电化学腐蚀池的主要缺点包括：

(1)工作电极制备过程极为繁琐。首先需将导线与腐蚀试样的非工作面通过锡焊连接，然后采用环氧树脂和固化剂冷镶试样的非工作面、暴露导线以及焊点，待长时间固化后(12-24小时)，为防止缝隙腐蚀干扰实验结果，必须使用绝缘漆封堵试样与环氧树脂之间的缝隙，并通过手工方法控制腐蚀暴露面积，最后待绝缘漆完全固化后，才可进行腐蚀实验。该工作电极的制备过程极为复杂、耗时长，且实验成功率和制备效率非常低。

(2)按照传统工作电极的制备过程，受限于锡焊工艺、冷镶模具尺寸、手工绝缘漆封装等限制，腐蚀试样尺寸要求较大，无法进行微小试样的电化学腐蚀测试。飞机结构连接处(比如铆接、焊接等)通常是飞机结构最为薄弱的腐蚀环节，若需对接头的不同区域进行电化学检测，基于取样的限制，现有的制样方法难以实现。因此，微尺寸试样封装和有效避免缝隙腐蚀是本发明能解决的两个关键技术问题。

(3)在沿海、沿湖、多雨、潮湿等地区服役的飞机，其腐蚀环境和腐蚀性气氛组成各异，飞机结构的耐腐蚀性能、腐蚀机理存在显著差异。传统的电化学腐蚀池难以实施模拟多种混合气氛环境下飞机结构材料腐蚀性能测试。通常，腐蚀池的池体尺寸较小，池盖上必需开孔布置的元件包括：温度计、工作电极、参比电极(鲁金毛细管作为盐桥)、辅助电极、进气管、排气管等，且要求工作电极暴露表面、参比电极端口以及辅助电极片尽可能接近且要求相对布置，因此实际预留给进气和排气系统的布局空间有限。因此，在保证绝缘、密封、强度足够的前提下，优化设计腐蚀池盖布局是本领域研究重点内容之一。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种多功能、便携式、操作性良好的新型电化学腐蚀池，用于测试飞机结构材料的耐腐蚀性能、评价其腐蚀寿命、研究其腐蚀机制。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的具体技术方案为：

一种飞机结构用便携式电化学腐蚀池，该腐蚀池包括玻璃池体、池盖、试样安装装置、加热保温装置和腐蚀池元件，所述腐蚀池元件包括进气管、排气管、辅助电极、工作电极、鲁金毛细管、参比电极、玻璃温度计以及数显温度计；

所述玻璃池体是电化学腐蚀池的主体结构，用于盛放腐蚀介质；玻璃池体为一端开口的圆柱形管体结构，所述玻璃池体开口端设有外螺纹；

所述腐蚀池盖是与玻璃池体匹配的圆柱形内螺纹盖体结构；池盖底端以轴心为中心环向均布有多个连接腐蚀池元件的螺纹孔；