一种屑状金属样品的电解装置的制作方法

本实用新型属于金属电化学技术领域，特别涉及一种屑状金属样品的电解装置。

背景技术：

金属材料中非金属夹杂物对金属材料的结构和性能有重大影响。冶炼和研究人员希望在金属材料的冶炼或轧制中，尽量减少非金属夹杂物的数量和尺寸，细化析出相晶粒，强化金属材料的性能。因此，获得金属材料中的非金属夹杂物，并通过各种检测分析技术来研究其类型、尺寸、分布等规律，对改进冶炼工艺、热处理工艺，控制非金属夹杂物具有十分重大的意义。

一般电解时，阴极选用铜片或不锈钢片，极易被酸性或强腐蚀性电解液腐蚀，引起电解液的快速变质，影响电解质量。传统的电解，需要将待测金属材料加工成规则的棒状试样；而在制作棒状试样时，需要从大块铸坯或板坯上切割一小块，然后锯成小长方形方坯，最后用车床车成圆棒，或者将小块试样再加工成一定尺寸的片状，且都需要进一步打磨。如辽宁科学技术出版社出版的《实用冶金分析-方法与基础》、专利CN103884550A、CN2604685Y和CN101556225B中提到的电解试样均需要取样后再进行机加工处理，而且试样量一般大于50g，该方法不适合在待测试样的特定部位取样进行非金属夹杂物的分布和定量研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种屑状金属样品的电解装置，替代使用棒状试样进行电解，具有试样量少，装置体积小，操作便捷等优点，适用于磁性和非磁性屑状试样电解。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种屑状金属样品的电解装置包括整流器、冷却槽、电解池、阴极导线、阳极导线、固定架、载样装置和半透膜；电解池置于冷却槽内；屑状试样置于载样装置中，与阳极导线连接的载样装置置于半透膜内；与阴极导线连接的阴极薄片和载样装置平行置于电解液中，阴极薄片与载样装置相距2～5cm。

进一步，所述的屑状金属样品的电解装置中，屑状试样有磁性时，载样装置为通过密封的磁铁将屑状试样吸附在铂金或石墨薄片；屑状试样没有磁性时，载样装置为铂金或石墨坩埚，或插有铂丝或石墨棒的微孔塑料袋。

进一步，所述的屑状金属样品的电解装置中，半透膜为火棉胶半透膜，阴极薄片为铂金或石墨薄片。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型的电解装置用于屑状金属样品的电解，取样方便，可用简单的钻床直接在试样表面钻取屑状试样；试样使用量少，缩短了制样时间；屑状样品表面积大，在合适的电流或电压作用下，金属材料中固溶体更易被电解脱离基体而溶到电解液中，保留住非金属夹杂物相，从而提高了电解效率。

2.本实用新型的电解装置选用铂金或石墨作为阴极，因铂金和高纯石墨具有良好的抗腐蚀性能，可用于中性、酸性以及碱性电解液，解决阴极被腐蚀，造成电解液变质的问题，可用于水溶液和非水溶液的电解。

附图说明：

图1为本实用新型中电解装置的结构图示意图；

图2为实施例1中的载样装置的结构图示意图；

图3为实施例2中的载样装置的结构图示意图；

图4为实施例3中的载样装置的结构图示意图；

其中，1-整流器、2-冷却槽、3-电解池、4-阴极导线、5-阳极导线、6-固定架、7-载样装置、8-阴极薄片、9-半透膜、10-磁铁、11-屑状试样、12-铂金或石墨薄片、13-微孔塑料袋、14-铂丝或石墨棒、15-铂金或石墨坩埚。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例中电解装置包括整流器1、冷却槽2、电解池3、阴极导线4、阳极导线5、固定架6、载样装置7、阴极薄片8和半透膜9；电解池3置于冷却槽2内；屑状试样置于载样装置7中，与阳极导线4连接的载样装置7置于半透膜内；与阴极导线连接的阴极薄片8和载样装置7平行置于电解液中，半透膜9为火棉胶半透膜，阴极薄片8为铂金或石墨薄片。

本实施例中电解池3置于温度为20℃冷却槽内1中；称取5.5801g磁性屑状GSB03-2626-2010管线钢4#屑状试样11，用胶带将磁铁10密封，然后用磁铁10将该屑状试样11吸在铂金或石墨薄片12的一面，用阳极导线5与铂金或石墨薄片12连接，并将铂金或石墨薄片12置于半透膜9内，浸没于500mL 5％氯化钠+5％柠檬酸钠的电解液中，半透膜9将内外电解液分隔开；阴极导线4连接阴极薄片8，并与铂金或石墨薄片12平行置于电解液中，保持3～4cm的距离；所述的阴极导线4和阳极导线5分别与整流器1的负极和正极连接，选择整流器1电解电压为2.4V，电解电流0.70A，电解时间1.5h，进行电解试验；所述的将电解后的屑状试样及半透膜9内电解液一同转移到干净的烧杯中，置于超声波中超声后，用磁铁在烧杯外围将剩余屑状试样吸到烧杯壁，然后用乙醇等溶剂洗涤，干燥后称重，处理后的电解液用作物相的定性或定量分析，见表1。

实施例2

如图1和图3所示，本实施例中电解装置包括整流器1、冷却槽2、电解池3、阴极导线4、阳极导线5、固定架6、载样装置7、阴极薄片8和半透膜9；电解池3置于冷却槽2内；屑状试样置于载样装置7中，与阳极导线4连接的载样装置7置于半透膜9内；与阴极导线连接的阴极薄片8和载样装置7平行置于电解液中，半透膜9为火棉胶半透膜，阴极薄片8为铂金或石墨薄片。

本实施例中电解池3置于温度为10℃冷却槽1中；称取6.9761g非磁性屑状YSBC41504-2012耐蚀合金屑状试样11，装入微孔塑料袋13，并将铂丝或石墨棒14插入屑状试样11中间，压实，用阳极导线5与铂丝或石墨棒14连接，并将装有屑状试样11的微孔塑料袋13置于半透膜9内，浸没于400mL 10％盐酸+乙醇的电解液中；所述的阴极导线4连接阴极薄片8，并与阳极装有屑状试样11的微孔塑料袋13平行置于电解液中，保持2～5cm的距离；所述的阴极导线4和阳极导线5分别与整流器1的负极和正极连接，选择整流器1电解电压为5.4V，电解电流0.31A，电解时间1.0h，进行电解试验；所述的将电解后的屑状试样及半透膜9内电解液一同转移到干净的烧杯中，置于超声波中超声后，用磁铁在烧杯外围将剩余屑状试样吸到烧杯壁，然后用乙醇等溶剂洗涤，干燥后称重电解液处理后用作物相的定性或定量分析，见表1。

实施例3

如图1和图4所示，本实施例中电解装置包括整流器1、冷却槽2、电解池3、阴极导线4、阳极导线5、固定架6、载样装置7、阴极薄片8和半透膜9；电解池3置于冷却槽2内；屑状试样置于载样装置7中，与阳极导线4连接的载样装置7置于半透膜9内；与阴极导线连接的阴极薄片8和载样装置7平行置于电解液中，半透膜9为火棉胶半透膜，阴极薄片8为铂金或石墨薄片。

本实施例中电解池3置于温度为22℃冷却槽1中；称取4.1627g非磁性屑状YSBC41504-2012耐蚀合金金屑状试样11，置于铂金或石墨坩埚15，放入半透膜9内，浸没于300mL 3％硫酸亚铁+1％氯化钠+0.2％酒石酸钾钠的电解液中，半透膜将内外电解液分隔开，用阳极导线5与铂金或石墨坩埚15的柄连接；所述的阴极导线4连接阴极薄片8，并与阳极铂金或石墨坩埚15平行置于电解液中，保持3～4cm的距离；所述的阴极导线4和阳极导线5分别与整流器1的负极和正极连接，选择整流器1电解电压为7.0V，电解电流0.55A，电解时间2.0h，进行电解试验；所述的将电解后的屑状试样及半透膜9内电解液一同转移到干净的烧杯中，置于超声波中超声后，用磁铁在烧杯外围将剩余屑状试样5吸到烧杯壁，然后用乙醇等溶剂洗涤，干燥后称重，电解液处理后用作物相的定性或定量分析，见表1。

表1 本实用新型中电解结果

上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合用于本实用新型电解屑状金属试样的电解装置的结构和构造原理，都属于本实用新型的保护范围。