[发明专利]一种便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统及其使用方法

说明书

一种便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统及其使用方法，涉及金属腐蚀研究技术领域。本发明的目的是要解决传统丝束电极在测试过程中无法获得丝束表面物理腐蚀信息和腐蚀溶液金属离子浓度随时间变化的信息的问题。方法：当腐蚀溶液浸没丝束电极直至通过管路b流入烧杯b内时，通过调节蠕动泵的转速，使腐蚀池的进液口和出液口的腐蚀溶液流量相等，且腐蚀池内腐蚀溶液的液位保持不变，然后利用光学显微镜观察每一根丝束电极的腐蚀形态的变化，并利用水化学分析方法对烧杯b内腐蚀溶液的金属离子浓度进行测定。本发明可获得一种便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统及其使用方法。

技术领域

本发明涉及一种便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统及其使用方法。

背景技术

局部腐蚀微区的电化学及物理信息是表征金属腐蚀速率的重要参数，然而由于局部腐蚀区域的不规则和介观尺寸的局限使得测试精度受限。丝束电极技术是由一系列按矩阵排列、彼此绝缘的金属丝组成工作电极，通过测量单个微电极对应区域的腐蚀电位、电流密度分布特征来研究整个金属界面电化学腐蚀过程的不均一性的新型腐蚀电化学测试技术。传统的丝束电极配合电化学工作站的测试方法是将丝束电极浸没在烧杯等容器，然后丝束末端连接电化学工作站给出每一根丝束的电化学信息。然而这种方法忽略了测试过程中表面形貌变化随腐蚀过程变化的信息，这一点主要受限于测试方法及测试容器本身的尺寸。

发明内容

本发明的目的是要解决传统丝束电极在测试过程中无法获得丝束表面物理腐蚀信息和腐蚀溶液金属离子浓度随时间变化的信息的问题，而提供一种便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统及其使用方法。

一种便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统，包括腐蚀溶液储存装置、管路a、泵送装置、腐蚀池、电极、光学显微镜、信息接收装置、管路b和腐蚀溶液回收装置，所述电极由工作电极、对电极和参比电极组成，所述工作电极为丝束电极；

所述腐蚀池一侧的上部设置有进液口，腐蚀池另一侧的上部设置有出液口；所述管路a的一端设置在腐蚀溶液储存装置内，管路a的另一端与腐蚀池的进液口连通，且管路a上设置有泵送装置；所述腐蚀池的出液口与管路b的一端连通，管路b的另一端设置在腐蚀溶液回收装置内；所述腐蚀池内设置有丝束电极、对电极和参比电极，所述光学显微镜的物镜设置在腐蚀池的上方，所述光学显微镜的信号输出端与信息接收装置的信号接收端电连接。

上述便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统的使用方法，按以下步骤完成：

启动蠕动泵，烧杯a内的腐蚀溶液通过管路a和腐蚀池的进液口流入腐蚀池内，腐蚀溶液浸没丝束电极直至腐蚀溶液的液位达到腐蚀池上管路b的管口位置时，腐蚀溶液通过管路b流入烧杯b内，同时通过调节蠕动泵的转速，使腐蚀池的进液口和出液口的腐蚀溶液流量相等，且腐蚀池内腐蚀溶液的液位保持不变，然后利用光学显微镜观察每一根丝束电极的腐蚀形态的变化，并利用水化学分析方法对烧杯b内腐蚀溶液的金属离子浓度进行测定。

本发明的有益效果：

(1)本发明一种便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统及其使用方法，通过腐蚀溶液储存装置、泵送装置、腐蚀池和腐蚀溶液回收装置及其附属管路搭建耦合光学显微镜的多技术平台，实现“丝束电极表面腐蚀的物理信息-丝束电极表面的电化学信息-腐蚀溶液中金属离子浓度信息”的多维度信息表达，解决了传统丝束电极在测试过程中无法获得丝束表面物理腐蚀信息和腐蚀溶液金属离子浓度随时间变化的信息的问题。

(2)本发明提供了一种多技术耦合的新型金属腐蚀研究方法，有利于丰富金属腐蚀信息采集，帮助理解金属腐蚀的机理，试验方法经济高效，且实验数据稳定、可靠。

本发明可获得一种便于耦合光学显微镜和丝束电极技术研究金属腐蚀的腐蚀池系统及其使用方法。

附图说明