[发明专利]电化学装置及其在测定污损生物诱发金属腐蚀中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学装置及其在测定污损生物诱发金属腐蚀中的应用。

背景技术

海洋污损生物有上百种，其中最主要的有藤壶、贻贝、海藻等。海洋装置、船舶、海水冷凝器、海水淡化装置等投入使用后短期内就有一层污损生物附着上去，这种现象称为生物污损。海洋生物污损是海洋环境中十分普遍的一种现象，其对金属材料的传热、管道流速以及船舶航行、能源消耗有严重影响。此外，生物污损对所附着金属的腐蚀也非常严重，而且发生范围非常广泛，带来的经济损失巨大，因此备受腐蚀科技工作者的关注。污损生物附着在金属表面后可以显著改变金属表面的物理化学性质，尤其是在金属材料表面不均匀附着，更加剧了金属材料的局部腐蚀。污损生物附着下金属材料的腐蚀规律一直是腐蚀工作者所关心的问题。目前已经进行的研究多是采用实海挂片，待藤壶等污损生物在金属试片上附着后根据实验需要将试片取回，去除附着的污损生物后，通过失重分析试片的腐蚀速度。除此之外，还有人通过腐蚀形貌观察分析污损生物的附着特征与局部腐蚀规律之间的相关性。这种研究方法自使用以来至今尚未有变化。这种研究方法只能粗略地获得污损生物对金属材料整体腐蚀的情况，而污损生物的附着特征与金属材料的局部腐蚀电化学特征之间的相关性，如局部腐蚀电位、局部腐蚀电流的分布特征等还无法获得。在腐蚀科学技术日益向原位、在线、分布特征获取发展的今天，污损生物的腐蚀研究问题还一直停留在实海挂片的阶段，这限制了人们对海洋污损生物附着下金属材料腐蚀电化学分布规律的研究。同时也影响到人们对生物污损诱发腐蚀的预防和防治。

发明内容

本发明的目的是提供一种电化学装置及其在测定污损生物诱发金属腐蚀中的应用，它能实时、在线研究局部腐蚀电化学分布特征，即腐蚀电化学特征随污损生物附着的发生、发展的变化，以及定量研究腐蚀的发生过程，以弥补现有技术的上述不足。

一种电化学装置，其特征在于有一电极组，电极组中的各电极分别与开关组中一个开关的一端连接，开关组的两个输出端分别与零内阻检流计/电位计的检流计/电位计端和检流计端连接，零内阻检流计/电位计的参比电极端接参比电极，电极帽与电极组的上部螺纹连接。

上述电化学装置在测定污损生物诱发金属腐蚀中的应用。

本发明的优点是可以实时、在线测量污损生物附着不同位置电极的腐蚀电位和电流，即腐蚀电化学的分布特征，从此分布特征可以分析污损生物对附着金属的局部腐蚀信息，此信息是其他装置所不能获得的。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为其电极组及电极帽俯视结构示意图。

具体实施方式

本发明有一电极组1，电极组1中的各电极分别与开关组2中一个开关的一端连接，开关组2的两个输出端6、7分别与零内阻检流计/电位计3的检流计/电位计端8和检流计端9连接，零内阻检流计/电位计3的参比电极端10接参比电极4，电极帽5与电极组1的上部螺纹连接。

所述的电极组1由1#、2#……36#共36根直径1毫米的不锈钢丝或铜丝或碳钢丝组成，各电极封在环氧树脂内，电极组1表面打磨光滑，电极组1内每根电极的下部都分别通过防水铜导线与开关组2内的一个开关连接，各电极与防水铜导线连接部位都封在环氧树脂中。电极组1的所有电极均通过开关组2连接在一起。电极帽5在电极组1表面制造一个空间，用来培养污损生物，以使污损生物能够在电极组1表面生长。

当选用零内阻检流计/电位计3中的零内阻检流计功能时，使电极组1中的1#电极与电极组1中连接在一起的其余35根电极断开，1#电极和其余35根连接在一起的电极分别连接开关组2的输出端6、7。此时零内阻检流计可以测量出电极组1中1#电极与其余电极之间的电流。测量结束后，使上述1#电极与开关组2的输出端7连接，使2#电极与开关组2的输出端6连接，2#电极与其余电极之间的电流测量步骤与1#电极和其余电极之间的电流测量步骤相同。其它电极的测量与上述步骤相同。

当选用零内阻检流计/电位计3中的电位计功能时，开关组2的输出端6和7分别与电极组1中的1#电极以及连接在一起的其余电极相连接。开关组2输出端6与零内阻检流计/电位计3的检流计/电位计端8连接，可以测量与开关组2输出端6连接的1#电极相对于参比电极4的电位。测量结束后，1#电极与开关组2的输出端6断开，与开关组2输出端7连接，使2#电极与开关组2的输出端6连接，2#电极电位测量过程与1#的测量过程相同。电极组1中的其它电极相对于参比电极4的电位测量步骤与上述步骤相同。