工作电极和具备该工作电极的电化学测试装置

本发明涉及电化学测试，尤其涉及一种工作电极和具备该工作电极的电化学测试装置。

背景技术：

1、在针对乏燃料后处理溶解器材料的测评过程中，电化学测试是其中重要环节，而该测试常常面临高温浓硝酸环境。在这样的高温强氧化测试环境中，传统的采用聚四氟乙烯制作的工作电极面临以下缺陷：

2、1) 工作电极使用寿命大大缩短，缺乏相应的经济型需求。

3、2)单次测试无法维持较大时长。例如 在95℃，12 m (hno3)环境中单次测量时长超过3小时，该类型工作电极将出现明显损坏或直接损坏。同时，需较长时间的例如恒电位极化测试将无法进行。

4、3)在乏燃料后处理溶解器材料硝酸环境中进行测评时，常用溶解器材料超低碳不锈钢、钛合金以及锆合金对氟离子的耐受程度存在明显差异，而整体采用聚四氟乙烯制作的工作电极在测试过程中对三种材料的影响则需纳入考量。

5、4) 一些工作电极在使用过程中由于密封性能不佳，可能导致腐蚀介质的泄漏，影响测试的准确性。

6、因此，针对乏燃料后处理溶解器材料高温浓硝酸环境测试背景，设计一种密封性好、耐受高温、强氧化、强腐蚀且能长时间服役的工作电极显得尤为必要。

技术实现思路

1、（发明要解决的技术问题）

2、本发明旨在解决现有技术中的工作电极密封性差、使用寿命短、单次测试时长有限、对不同材料的影响未考虑全面、无法耐受高温、强氧化和强腐蚀的缺陷。

3、故提供一种改进的工作电极，能够显著延长使用寿命、维持较长测试时长、全面考虑不同材料的影响，密封性更好，并在高温、强氧化和强腐蚀的环境下实现长时间的可靠运行，从而提高乏燃料后处理溶解器材料的电化学测试的可靠性。

4、（解决上述技术问题而采用的方案）

5、第一方面，提供一种用于电化学测试的工作电极，具备：壳体，其一端呈开口状，另一端设有第一孔；导电部，其至少一部分沿轴向设置在所述壳体内且靠近所述第一孔的一端配置于固定待测试样；第一密封体，其设置在所述第一孔所在端面与所述待测试样之间并在中间设有与所述第一孔连通的第二孔，在所述壳体至少一部分浸入腐蚀介质的状态下，所述第一密封体将所述壳体内部与腐蚀介质隔绝而仅使腐蚀介质透过所述第一孔及第二孔以与所述待测试样的一面接触；锁紧部，其设置在所述壳体的开口端且配置于将所述导电部与壳体锁紧并在锁紧力的作用下实现导电部、待测试样、第一密封体及第一孔所在端面间的紧密结合。

6、优选地，该工作电极还具备第二密封体，其套设在所述导电部远离所述第一孔的一端以对所述壳体的开口端密封。

7、优选地，该工作电极还具备绝缘垫片，其设置在所述导电部与待测试样之间，所述导电部透过所述绝缘垫片开设的第三孔与所述待测试样接触。

8、优选地，所述导电部具备管体与至少一部分被包覆在所述管体内的线缆，所述线缆从所述管体一端穿出的部分透过所述第三孔与待测试样接触，所述管体一端与绝缘垫片接触。

9、优选地，所述管体的材质为铝合金；所述线缆的导体材质为铜。

10、优选地，所述壳体的开口端向外延伸有翻边；所述锁紧部具备：第一法兰盘，其设置在所述翻边的一侧；第二法兰盘，其套设在所述导电部远离所述第一孔的一端且与所述第一法兰盘间隔对应设置；螺栓，其从一个方向上依次穿过所述第一法兰盘与第二法兰盘以对两者进行锁紧。

11、优选地，所述第一法兰盘和/或第二法兰盘的材质为聚四氟乙烯。

12、优选地，第一密封体和/或第二密封体的材质为聚四氟乙烯。

13、优选地，所述壳体的材质为石英玻璃。

14、第二方面，提供一种电化学测试装置，具备：测试容器，其存储有腐蚀介质；对电极，其插入所述测试容器；参比电极，其插入所述测试容器；前文所述的工作电极，其插入所述测试容器；电化学工作站，其分别与所述对电极、参比电极以及工作电极电连接，以对所述工作电极内的待测试样进行电化学测试。

技术特征：

1.一种用于电化学测试的工作电极(1)，其中，

2.根据权利要求1所述的工作电极(1)，其中，

3.根据权利要求1所述的工作电极(1)，其中，

4.根据权利要求3所述的工作电极(1)，其中，

5.根据权利要求4所述的工作电极(1)，其中，

6.根据权利要求1所述的工作电极(1)，其中，

7.根据权利要求6所述的工作电极(1)，其中，

8.根据权利要求2所述的工作电极(1)，其中，

9.根据权利要求1所述的工作电极，其中，

10.一种电化学测试装置(2)，具备：

技术总结
本发明公开一种用于电化学测试的工作电极(1)。该工作电极(1)具备壳体(10)、导电部(11)、第一密封体(12)及锁紧部(13)。导电部(11)设置在壳体(10)内且配置于固定待测试样(16)；第一密封体(12)设置在第一孔(101)所在端面与待测试样(16)之间并在中间设有与第一孔(101)连通的第二孔(121)，其将壳体(10)内部与腐蚀介质隔绝而仅使腐蚀介质透过第一孔(101)及第二孔(121)以与待测试样(16)接触；锁紧部(13)配置于将导电部(11)与壳体(10)锁紧以实现导电部(11)、待测试样(16)、第一密封体(12)及第一孔(101)所在端面间的紧密结合。本发明可在高腐蚀环境中稳定运行，保障对待测试样(16)的精准电化学测试。

技术研发人员：李中奎,宋贵康,王显宗,王一
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17