[发明专利]一种可自动控制液膜厚度的薄液膜腐蚀试验方法

摘要

本发明公开了一种可自动控制液膜厚度的薄液膜腐蚀试验方法，本方法使用的装置包括铁架台、螺旋测微器Ⅰ、Ⅱ及对应的探针Ⅰ、Ⅱ，储液槽通电磁阀与电解槽连接。试验前，先进行线路连接，将万用表连接于螺旋测微器Ⅰ和工作电极所在回路中；螺旋测微器Ⅱ、铂电极与电磁阀的接线口连接，以使三者形成回路；再通过探针ⅠⅡ设定液膜厚度；正式测量时，即可通过电磁阀的接通和断开自动补充液位。本方法能在一定范围内自动、方便、准确地控制并保持薄液膜处于某一厚度，且该厚度可方便调节，实现一定液膜厚度下金属腐蚀的电化学数据采集，从而更利于研究在不同膜厚下金属的腐蚀机理。

主权项

可自动控制液膜厚度的薄液膜腐蚀试验方法，其特征在于：本试验方法基于如下试验装置而进行，该试验装置包括铁架台(1)，铁架台(1)上放置电解槽(2)，在铁架台(1)上方的水平横梁(9)上设有螺旋测微器Ⅰ(7)和螺旋测微器Ⅱ(10)，螺旋测微器Ⅰ(7)和螺旋测微器Ⅱ(10)底部对应设有探针Ⅰ(6)和探针Ⅱ(11)，探针Ⅰ(6)和探针Ⅱ(11)悬置于电解槽(2)上方；一储液槽(13)通过带控制阀(17)的水管与电磁阀(12)进液口连接，电磁阀(12)出液口通过水管与电解槽(2)连接，储液槽(13)通过电磁阀(12)给电解槽(2)补充液位；电磁阀为常开式且流量可调；螺旋测微器Ⅰ(7)和螺旋测微器Ⅱ(10)选用精度0.001mm的高精度螺旋测微器；试验步骤如下：1)试验前，先进行线路连接1.1)将试件固定于电解槽(2)溶液中形成工作电极(3)，同时将辅助电极(5)与参比电极(4)浸入电解槽(2)中的溶液中，使参比电极(4)距工作电极(3)表面1‑3mm；辅助电极(5)、参比电极(4)、工作电极(3)分别通过导线与微机控制的电化学工作站(14)的相应端口连接，形成电化学腐蚀测量系统；1.2)将万用表(8)连接于螺旋测微器Ⅰ(7)和工作电极(3)所在回路中；1.3)在电解槽(2)溶液中浸入铂电极(16)，螺旋测微器Ⅱ(10)、铂电极(16)分别经导线与电磁阀(12)的接线口连接，以使三者形成回路；2)再设定液膜厚度2.1)调节探针Ⅰ(6)和探针Ⅱ(11)高度一致并使螺旋测微器Ⅰ(7)和螺旋测微器Ⅱ(10)示数一致；2.2)关闭储液槽控制阀、电磁阀电源，打开万用表使用COM以及VΩ两个接线孔，量程选择200M，往下微调螺旋测微器Ⅰ，使得探针Ⅰ缓慢接近工作电极表面，当万用表读数发生变化时，停止微调，往上驱动螺旋测微器Ⅰ至距离工作电极表面一定高度，该高度即为所需膜厚，关闭万用表；同时再次调节螺旋测微器Ⅱ示数与螺旋测微器Ⅰ示数一致；从而完成液膜厚度设定；3)正式测量和液位高度自动补充打开储液槽控制阀(17)及电磁阀电源，此时探针Ⅱ(11)未与液面接触，电磁阀所在回路处于断路状态，由于电磁阀为常开式，电磁阀打开，储液槽(13)中的液体经电磁阀控制流速后流入电解槽中，当电解槽液面上升至与探针Ⅱ(11)接触时，此时的液膜厚度即为所需的膜厚，同时电磁阀、螺旋测微器Ⅱ(10)及铂电极形成通路，此时电磁阀关闭，停止进液；一旦电解槽中液膜厚度降低使探针Ⅱ(11)脱离液面，电磁阀将打开向电解槽中补充液体直到电解槽液面上升至与探针Ⅱ(11)接触，从而自动控制液膜厚度稳定；此时即可通过电化学腐蚀测量系统测量试件的腐蚀电化学数据，用以研究薄液膜条件下试件的电化学腐蚀行为；所述辅助电极按如下方法制作形成，截取一定长度的Φ16mm的PVC管，将Φ0.25mm、纯度为99.9％的铂丝，缠绕于PVC管外壁距离端部0.5mm处，形成铂丝辅助电极，并将其竖直固定在电解槽中底面上；所述工作电极按如下方法制作形成，对直径为Φ10mm的圆柱体钢一底面焊接导线，用环氧树脂将焊接导线的圆柱体钢底面与整个侧面封闭于Φ15mm的PVC管中，仅露出作为工作电极的另一端面，封样后形成圆柱形试件；再将圆柱形试件固定在辅助电极直径为Φ16mm的PVC管件中，工作电极表面与辅助电极PVC管件端口保持同一平面。