一种高温高压用工作电极的制作方法

本发明涉及一种高温高压用工作电极，属于电化学测量领域。

背景技术

电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。当前世界上十分关注的研究课题，如能源、材料、环境保护、生命科学等等都与电化学以各种各样的方式关联在一起。电化学测量作为众多学科领域的重要研究与应用手段，已经日益得到研究与生产工作者的重视。电化学测量的主要任务就是通过测量包含电极过程动力学信息的电位、电流两个物理量，研究它们在各种极化信号激励下的变化关系，从而研究电极过程的各个基本过程。正确测量它们是电化学测量的基础。

电化学测量过程中常采用三电极体系。三电极体系是由工作电极(workelectrode,we)、参比电极(referenceelectode,re)和辅助电极(counterelectrode,ce)组成的，其中辅助电极又被称为对电极。三电极测量系统体系中，由工作电极和对电极组成构成极化回路，起传输电子形成回路的作用；由工作电极和参比电极组成测试回路，用来测试工作电极的电化学反应过程。电化学测量依赖于工作电极的材料。工作电极要求有高的信噪比和重现性。在电化学测量中，人们最感兴趣的是工作电极表面上所发生的反应，因此，工作电极的选择、制备和处理均很关键。

传统电化学测量中，测量环境大多在常压下进行。随着科技的进步与发展，人们逐渐开始研究高温高压环境下的科研问题，普通的工作电极系统已经无法满足该类科研需求。首先，普通工作电极的制作材料在高温下容易变形软化，导致工作电极的失效从而无法使用。其次，在高压环境下，待测量试样周围的液体容易在压差作用下喷出，对实验人员的安全性造成很大威胁。此外，大部分普通工作电极均为一次性制作，若想更换材料进行新的测量，则需要重新制作工作电极，不仅增大了实验人员的工作量，还增加了实验成本。

技术实现要素：

发明目的：本发明提出一种高温高压用工作电极，便于待测量试样取出更换。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种高温高压用工作电极，包括具有轴向中空通道的主杆，主杆侧表面固定有圆螺母；在主杆的一端可拆卸地安装有绝缘套筒，另一端安装密封螺母，所述绝缘套筒内容纳待测量试样。

所述绝缘套筒为中空结构，一端封闭另一端开口。

所述绝缘套筒的封闭端开设了一个通孔，导线经由该通孔接入待测量试样。

所述主杆与绝缘套筒连接的一端为第一部分，由第一部分往主杆另一端方向，依次为主杆的第二部分、第三部分和第四部分。

所述第一部分侧壁开设一个通孔。

所述第二部分表面带有螺纹，所述圆螺母内表面也带有螺纹，主杆通过其第二部分与圆螺母螺纹连接。

所述第二部分直径大于第一部分。

所述密封螺母为一端封闭、另一端开口的中空结构。

在密封螺母的封闭面开设一个通孔，便于导线穿过，密封螺母的内表面带有螺纹，主杆第四部分外表面也带有螺纹，密封螺母与第四部分螺纹连接。

所述第二部分表面缠上生胶带后再与圆螺母螺纹连接。

有益效果：本发明在主杆端部设有可拆卸的绝缘套筒，待测量试样便于取出更换。在主杆第一部分侧壁上还设有通孔，操作人员在更换绝缘套筒时更加便利。同时本发明在绝缘套筒与第一部分的连接处，以及圆螺母与第二部分的连接处都使用了耐高温绝缘胶，保证了在高温高压环境下电化学测量的安全性。

附图说明

图1a)为工作电极主视图；

图1b)为工作电极侧视图；

图2a)为作电极主杆侧视图；

图2b)为作电极主杆主视图；

图3a)为圆螺母主视图；

图3b)为圆螺母正视图；

图4为密封螺母主视图；

图5a)为绝缘套筒正视图；

图5b)为绝缘套筒主视图；

图6为90°弯头的工作电极布置图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实施例工作电极包括主杆1、圆螺母2、密封螺母3、绝缘套筒4。

工作电极的主体部分是中空的主杆1，如图2a所示，主杆1表面具有两段螺纹，而其一个端部是配合安装绝缘套筒4的主杆1第一部分6，所述第一部分6的表面没有螺纹。主杆1另一端带有螺纹的一段为第四部分9。紧邻第一部分6的一段较长的带有螺纹的区域为第二部分7。在第二部分7与第四部分9之间表面光滑的一段为第三部分8。为了便于主杆1安装在圆螺母2内，第一部分6的直径小于第二部分7。主杆1内部的轴向中空通道构成布设导线5的通路，轴向中空通道贯穿整个主杆1。

绝缘套筒4如图5所示，其为中空圆桶状结构，一端封闭另一端开口。绝缘套筒4内部的空间用来容纳待测量试样，因此绝缘套筒4内的空心部分体积应大于待测量试样。而为了连接导线5，绝缘套筒4的封闭端开设了一个通孔，导线5经由该通孔接入待测量试样的尾部。本实施例中主杆1第一部分6的内径大于绝缘套筒4的外径，使得绝缘套筒4嵌套在主杆1第一部分6内，其中绝缘套筒4的开口端朝向主杆1。主杆1第一部分6以及绝缘套筒4的横截面都是圆形。另外为了密封，在绝缘套筒4与主杆1第一部分6之间使用耐高温的绝缘胶粘合。如前所述，主杆1第一部分6的内径大于绝缘套筒4的外径，而主杆1第一部分6的长度也可以在制作时随着绝缘套筒4的长度而变化以相互适配。为了便于实验完成后取出绝缘套筒4，第一部分6的侧壁上开设一个通孔。

主杆1的第四部分9通过其表面的螺纹与密封螺母3螺纹连接，如图4所示，密封螺母3为一端封闭、另一端开口的中空圆桶状结构。在密封螺母3的封闭面开设一个通孔，便于导线5穿过。密封螺母3的内表面还带有螺纹以便与主杆1另一端上的螺纹相互咬合。为了增强密封螺母3与第四部分9之间的密封性，可以在第四部分9表面缠上生胶带后再与密封螺母3螺纹连接。

工作电极安装于90度弯头上，如图6所示。弯头表面开设多个通孔。圆螺母2固定在弯头表面的通孔里。如图3所示，圆螺母2是一个中空圆柱体，其内表面带有螺纹。圆螺母2内径应略大于主杆1外径以实现螺接。安装有绝缘套筒4、密封螺母3和导线5的主杆1通过自身中部的第二部分固定在圆螺母2中，此时主杆1第二部分与圆螺母2螺纹连接。为了增强圆螺母2与主杆1第二部分之间的密封性，在螺接时可以在主杆1第二部分表面缠上生胶带后再与圆螺母2螺纹连接。圆螺母2的长度应至少等于90度弯头侧壁厚度。

如前所述，导线5经由绝缘套筒4的通孔接入待测量试样的尾部，然后经过贯穿主杆1的通孔从密封螺母3的通孔处引出。导线5最终连接到电化学工作站进行接下来的测量实验。当一次电化学测量实验完成后，实验人员需更换待测量试样，此时实验人员可以利用镊子等工具通过第一部分6侧面的通孔将绝缘套筒4推出主杆1的第一部分6，然后更换新的绝缘套筒4和待测量试样。