电工用铜杆氧化膜厚度测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电工用铜杆表面氧化膜的厚度检测领域，特别是涉及一种电工用铜杆 氧化膜厚度测试装置及测试方法。
【背景技术】
[0002] 电工用铜杆是指符合GB3952标准的圆铜杆，其含铜量比较高，用于拉制电线电缆 和漆包线等。电工用铜杆在生产过程前期是一直堆放在空气中的，故铜杆会与空气中的氧 气发生氧化反应，进而在铜杆的表面形成一层氧化膜，该氧化膜的成分为氧化铜和氧化亚 铜。实践研究表明，氧化膜的厚度大小对铜杆表面质量和铜杆后续的加工性能都会造成不 同程度的影响，氧化膜的厚度过大会造成铜杆表面发黑，严重影响铜杆表面质量，同时也会 对铜杆后续的拉丝、锥锡、涂漆等加工产生不利的影响，故在铜杆进入生产前非常有必要对 铜杆表面氧化膜的厚度进行测量。
[0003] 目前，国内现有的电工用铜杆氧化膜厚度的测量方法一般是通过对电工用铜杆进 行扭转后测定铜粉量的重量来判断氧化膜的厚度大小，但是，该测量方法不能直接且精确 的测定氧化膜的厚度，其只能通过铜粉量的多少来定性地判定氧化膜厚度的大小，测试精 度非常低，结果不准确，故不能有效地用于氧化膜厚度的测量。同时，该方法操作麻烦，需要 用胶带缠绕住待测铜杆的两个端头，但在测量过程中胶带需要经过夹具紧压，其容易裂开， 从而划伤铜杆表面，容易造成铜粉量的增加，进而影响氧化膜厚度的测量精度。
【发明内容】
[0004] 鉴于W上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种操作方便且测量精度 高的电工用铜杆氧化膜厚度测试装置。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，包括直流电 流源、数据记录处理系统、W及盛放有电解液的电解槽，所述电解槽内设有由电工用铜杆制 成的阴极、W及由惰性金属制成的阳极，所述阴极的下端和阳极的下端均浸入电解液中，所 述直流电流源的两端分别与阴极和阳极相连接，所述阴极与数据记录处理系统相连接。
[0006] 进一步地，还包括一电量计，该电量计分别与直流电流源和数据记录处理系统相 连接，用于计量直流电流源输出的电流大小、并将该电流大小传输给数据记录处理系统。
[0007] 优选地，所述电解槽中还设有一浸入电解液中的参比电极，该参比电极与数据记 录处理系统相连接。
[0008] 如上所述，本发明涉及的电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，具有W下有益效果：
[0009] 该测试装置用于检测电工用铜杆表面的氧化膜的厚度，试验操作非常方便、快捷， 且能够精确地测量出氧化膜的厚度值，故测量精度高，为电工用铜杆的后续加工提供一个 有力依据。
[0010] 本发明的另一目的在于提供一种操作方便且测量精度高的电工用铜杆氧化膜厚 度测试方法。
[0011] 为实现上述目的，本发明提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试方法，依次包括W 下步骤：
[0012] 1)、从校直后的电工用铜杆上剪切一段铜杆作为铜杆样品；
[0013] 2)、将铜杆样品作为阴极装入电解槽中，该电解槽中还设有一由惰性金属制成的 阳极，所述阴极的下端和阳极的下端均浸入盛放在电解槽中的电解液中；
[0014]3)、将阳极和阴极分别与一直流电流源的两端相连接，同时将阴极与一数据记录 处理系统相连接；
[0015] 4)、接通直流电流源、开始试验，则所述数据记录处理系统自动记录阴极表面的氧 化亚铜的还原反应时间tl和氧化铜的还原反应时间t2;
[0016]5)、氧化亚铜的厚度T1为
氧化铜的厚度T2为
[0017] 上述式中；1为电流值（A);
[0018]M1、M2分别为氧化亚铜、氧化铜的分子量（g/mol);
[0019]S为阴极浸入电解液中的面积（cm2);
[0020] dl、d2分别为氧化亚铜、氧化铜的密度（g/cm3);
[0021] F为法拉第常数，F= 96500C/mol;
[002引 η为氨等价物，η= 2 ;
[0023] 6)、电工用铜杆氧化膜的厚度Τ=Τ1巧2。
[0024] 优选地，所述电解液为0.1mol的碳酸钢溶液。
[0025] 进一步地，所述阳极的材质为笛丝。
[0026] 优选地，所述阴极的长度为150-300mm，阴极浸入电解液中的长度至少为100mm。
[0027] 进一步地，所述步骤1)还包括如下步骤；将铜杆样品的下端锥平，同时去除铜杆 样品表面的保护蜡涂层和残留乳化液。
[0028] 如上所述，本发明涉及的电工用铜杆氧化膜厚度测试方法，具有W下有益效果：
[0029] 该测试方法用于检测电工用铜杆表面的氧化膜的厚度，测试方法的试验操作步骤 非常方便、快捷，且能够精确地测量出氧化膜的厚度值，故测量精度高，为电工用铜杆的后 续加工提供一个有力依据。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明中电工用铜杆氧化膜厚度测试装置的结构示意图。
[0031] 图2为本发明中阴极的反应时间图。
[0032] 元件标号说明
[003引 1 直流电流源
[0034] 2 数据记录处理系统
[003引 3 电解槽
[003引 4 阴极
[0037] 5 阳极
[003引 6 电量计
[003引 7 参比电极
【具体实施方式】
[0040]W下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人±可由本说明 书所掲露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0041] 须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用W配合说明书所掲 示的内容，W供熟悉此技术的人±了解与阅读，并非用W限定本发明可实施的限定条件，故 不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明 所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所掲示的技术内容得能涵盖的范 围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、"中间"及"一"等的用语，亦仅 为便于叙述的明了，而非用W限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实 质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[004引如图1所示，本发明提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，包括直流电流源 1、数据记录处理系统2、W及盛放有电解液的电解槽3,所述电解槽3内设有由电工用铜杆 巧[|成的阴极4、W及由惰性金属制成的阳极5,所述阴极4的下端和阳极5的下端均浸入电 解液中，所述直流电流源1的两端分别与阴极4和阳极5相连接，所述阴极4与数据记录处 理系统2相连接。
[0043] 本发明还提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试方法，依次包括W下步骤：
[0044]1)、从校直后的电工用铜杆上剪切一段铜杆作为铜杆样品；
[0045]2)、将铜杆样品作为阴极4装入电解槽3中，该电解槽3中还设有一由惰性金属制 成的阳极5,所述阴极4的下端和阳极5的下端均浸入盛放在电解槽3中的电解液中；本实 施例中，所述阳极5的材质为笛丝；
[0046]3)、将阳极5和阴极4分别与一直流电流源1的两端相连接，同时将阴极4与一数 据记录处理系统2相连接；
[0047]4)、接通直流电流源1、开始试验，则所述数据记录处理系统2自动记录阴极4表面 的氧化亚铜的还原反应时间tl和氧化铜的还原反应时间t2;
[0048]5)、氧化亚铜的厚度T1为
氧化铜的厚度T2为
[004引上述式中；1为电流值（A);
[0050]M1、M2分别为氧化亚铜、氧化铜的分子量（