专利名称：一种研究大气腐蚀过程的测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及研究大气腐蚀过程的测试技术，具体地说是一种研究大气腐蚀过程的测试装置，特别适用于研究液滴下大气腐蚀发生和发展过程中金属电极电化学行为的测试装置。
背景技术：
大气腐蚀是电化学腐蚀的一种形式，金属表面上凝聚的液滴是诱发金属大气腐蚀主要原因，此时液滴的中心区进行阳极过程，液滴的边缘进行阴极过程。因此，研究金属表面液滴蒸发，凝聚和扩展等过程对金属表面电化学状态的影响对深入了解大气腐蚀发生与发展机理有重要意义。常用的盐雾箱实验技术涉及的是大量分散液滴沉积在单一电极上的体系，不能对此电极施加外部极化，无法获得大气腐蚀过程发生和发展的电化学信息。石英微天平实验方法则是考察气体分子(主要是水分子)在单一电极表面上的吸附行为，同样无法进行外部极化。大气腐蚀监测电池实验技术只适用于连续的薄层液膜，对与大气腐蚀发生和发展密切相关的单个液滴无能为力。而基于Kelvin探头参比电极的实验技术尽管可以对单个液滴进行电化学测试，但其结构复杂、昂贵的价格(每台约60～70万元人民币)限制了它的广泛应用。
实用新型内容为了克服现有实验技术在考察单个液滴下大气腐蚀过程中金属电极的电化学状态测试方面的不足，本实用新型的目的在于提出一种结构简单、成本低的可以获得液滴下大气腐蚀过程发生和发展过程中金属电极电化学信息的测试装置。
本实用新型的技术方案是由测试电极，参比电极，温度湿度计，实验箱，恒电位仪组成，测试电极、参比电极、温度湿度计置于实验箱中，所述参比电极两端分别通过液滴和引线与测试电极及恒电位仪电连接，测试电极的电极引线接至恒电位仪；所述测试电极由第一金属电极，第二金属电极，绝缘膜，树脂，套管组成，其中第一金属电极和第二金属电极之间设有绝缘膜，一起通过树脂安装在套管中，两金属电极的底端通过引线与外部电路电连接。第一金属电极由直径500～50微米的金属丝制成；所述套管可以采用PVC绝缘材料或常用绝缘材料；所述绝缘膜可以采用聚脂绝缘薄膜或聚苯乙烯绝缘薄膜材料，绝缘薄膜厚度为100微米；树脂填料可以采用环氧绝缘树脂或聚氨酯绝缘材料。
所述参比电极可选用Ag/AgCl或饱和甘汞电极。所述温度湿度计可选用普通市售温度湿度计，选取原则是能方便地放入实验箱中。
所述实验箱由有机玻璃或玻璃制作，尺寸为15×10×8cm。恒电位仪可采用DJS型或其它高阻型恒电位仪。
本实用新型具有如下优点1.由于本实用新型中测试电极的第一金属电极位于液滴的中央，且第一金属电极的直径可小到50微米，所以可以完全模拟单个液滴下金属电极所发生的实际腐蚀行为。
2.通过本实用新型的参比电极，可方便地考察单个电极的电势变化。
3.可以获得丰富的电化学信息，如跟踪金属电极的腐蚀电位、测定液滴下金属电极的极化曲线及其随温度，湿度，气氛等环境条件的变化。
4.适用范围广，所有种类的液滴和不同的金属电极均可使用本装置进行原位测试。
5.本实用新型成本低，结构及极化操作简单，实验中还可方便地改变第一金属电极和第二金属电极的极性。
图1为本实用新型测试电极俯视图。
图2为本实用新型结构剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详述本实用新型。
如图1所示，本实用新型中的测试电极1由第一金属电极11，第二金属电极12，绝缘膜13，树脂14，套管15组成，其中第一金属电极11由直径为500微米的金属丝制成，绝缘膜13及第二金属电极12为环形，位于第一金属电极11和第二金属电极12的狭缝中间，与第一金属电极11和第二金属电极12一起用树脂14封装在套管15中，两金属电极的底端通过引线与外部电路电连接；第一金属电极11和第二金属电极12的材料种类根据需要选择。套管15为常用绝缘管材(本实施例为PVC绝缘材料)；绝缘膜13可以采用聚脂绝缘薄膜或聚苯乙烯绝缘薄膜(本实施例为聚脂绝缘薄膜材料)，聚脂绝缘薄膜厚度为100微米；填充用树脂14可以采用环氧绝缘树脂或聚氨酯类绝缘树脂(本实施例为环氧绝缘树脂)。
如图2所示，本实用新型中的参比电极2可以选用Ag/AgCl或饱和甘汞电极(本实施例为Ag/AgCl电极)，并置于盛有饱和KCl溶液的鲁金毛细管内，鲁金毛细管尽量细，管头直径最大不能超过50微米，并保证Ag/AgCl电极和液滴之间保持良好的电连接。温度湿度计3为普通市售温度湿度计。实验箱4可由有机玻璃或玻璃制作，尺寸为15×10×8cm(本实施例为有机玻璃，由氯仿粘结)。恒电位仪5可采用DJS型或其它高阻型恒电位仪(本实施例为DJS型恒电位仪)。
使用时将准备好的测试电极1，参比电极2，温度湿度计3放入实验箱4中，按照图2方式将参比电极引线及从金属电极底端引出的导线与恒电位仪5连接，金属电极的极性可根据需要进行选择。用2毫升注射器滴加一液滴在两金属电极上，并使液滴的中心在第一金属电极11上，液滴的量要保证与第二金属电极12、参比电极2有良好的电接触，以便按实验要求测定液滴下金属电极的电化学行为。
本实用新型提出一个研究液滴下大气腐蚀发生与发展过程中金属电极的电化学状态测试装置，利用该测试装置有助于了解在液滴诱导下的大气腐蚀发生与发展的电化学特征。使用本装置可以跟踪金属电极的腐蚀电位，控制极化方向，极化电位和极化电流的大小，测定液滴下金属电极的极化曲线及其随温度，湿度，气氛等环境条件的变化，是研究大气腐蚀过程的有力工具。
实施例2与实施例1不同之处在于所述测试电极1中第一金属电极11的直径改200微米；绝缘膜13可以采用聚苯乙烯绝缘薄膜材料；树脂14可以采用聚氨酯绝缘材料。
实施例3与实施例1不同之处在于所述测试电极1中第一金属电极11的直径改50微米；参比电极2改用饱和甘汞电极。
权利要求1.一种研究大气腐蚀过程的测试装置，其特征在于由测试电极(1)、参比电极(2)、温度湿度计(3)、实验箱(4)及恒电位仪(5)组成，测试电极(1)、参比电极(2)、温度湿度计(3)置于实验箱(4)中，所述参比电极(2)两端分别通过液滴和引线与测试电极(1)及恒电位仪(5)电连接，测试电极(1)的电极引线接至恒电位仪(5)。
2.按照权利要求1所述研究大气腐蚀过程的测试装置，其特征在于所述测试电极(1)由第一金属电极(11)、第二金属电极(12)、绝缘膜(13)、树脂(14)、套管(15)组成，其中第一金属电极(11)和第二金属电极(12)之间设有绝缘膜(13)，与绝缘膜(13)一起通过树脂(14)安装在套管(15)中，两金属电极的底端通过引线与外部电路电连接。
3.按照权利要求1或2所述研究大气腐蚀过程的测试装置，其特征在于所述测试电极1中第一金属电极(11)的直径可为500～50微米。
4.按照权利要求1或2所述研究大气腐蚀过程的测试装置，其特征在于所述测试电极(1)中绝缘膜(13)可以采用聚脂绝缘薄膜或聚苯乙烯绝缘薄膜材料；树脂(14)可以采用环氧绝缘树脂或聚氨酯绝缘材料；套管(15)可以采用PVC绝缘材料或常用绝缘材料。
5.按照权利要求1所述研究大气腐蚀过程的测试装置，其特征在于所述参比电极(2)可采用Ag/AgCl电极和饱和甘汞电极。
专利摘要本实用新型涉及研究大气腐蚀过程的测试技术，具体地说是一种研究大气腐蚀过程的测试装置。它由测试电极，参比电极，温度湿度计，实验箱，恒电位仪等组成，测试电极、参比电极、温度湿度计置于实验箱中，所述参比电极两端分别通过液滴和引线与测试电极及恒电位仪电连接，测试电极的电极引线接至恒电位仪；测试电极的第一金属电极和第二金属电极之间设绝缘膜，通过树脂安装在套管中，两金属电极的底端通过引线与外部电路电连接。采用本实用新型通过使所加液滴的中心位于测试电极中的第一金属电极上，可完全模拟大气腐蚀过程中的阳极过程和阴极过程；用此装置可对不同的液滴和金属电极进行电化学状态测试；还具有结构简单、成本低的特点。
文档编号G01N17/00GK2704837SQ200420032188
公开日2005年6月15日 申请日期2004年6月23日 优先权日2004年6月23日
发明者张际标, 王佳 申请人:中国科学院海洋研究所