[发明专利]一种碳钢电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电化学实验领域，特别涉及一种碳钢电极及其制备方法。

背景技术

在腐蚀电化学测试研究中，金属电极经常采用环氧树脂固封。有些电极电化学性质非常活泼，如金属铁与溶液中的氯离子作用常发生缝隙腐蚀，在碳钢与树脂的界面处发生腐蚀。缝隙腐蚀的电位远远低于金属的点蚀电位，导致金属电极的电化学测试结果重现性差，对研究金属电极的电化学性质产生了很大的干扰和误导。传统的金属表面预处理方法主要分为机械处理法和化学处理法，如表面抛光、除油、钝化和磷化等。但钝化和磷化对碳钢的耐蚀性并未起积极作用。蔡宗平等[中国腐蚀与防护学报，2009，29(3)：202-203]利用硅烷偶联剂对金属表面进行硅烷化处理，然后再采用环氧树脂包封，这种方法在一定程度上提高了金属与树脂间的结合力，但还未能有效地抑制缝隙腐蚀的发生。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种碳钢电极，该碳钢电极可防止缝隙腐蚀的发生，提高电化学实验结果的准确性。

本发明的另一目的在于提供上述碳钢电极的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种碳钢电极，该碳钢电极包括碳钢、环氧树脂、硅橡胶和铜线；所述碳钢和硅橡胶的接触界面涂覆一层环氧树脂。

上述的碳钢电极的制备方法，包括以下操作步骤：

将碳钢加工成碳钢圆柱；用400～4000目砂纸将碳钢圆柱的表面逐级抛光；接着将碳钢圆柱的一截面焊接铜线，然后用环氧树脂将碳钢圆柱及焊接口密封住，待环氧树脂固化成型后，将碳钢的另一截面磨出作为工作面，工作面在使用前用砂纸逐级打磨至4000目，水洗，乙醇出油；最后在碳钢圆柱与环氧树脂的接触界面涂覆一层硅橡胶，得到碳钢电极。

所述碳钢圆柱的高为5～10毫米，截面直径为6～8毫米。

所述硅橡胶的厚度为1～2mm。

本发明与现有技术相比具有如下效果和优点：

本发明采用涂覆工艺，在碳钢电极金属与环氧树脂交界处涂覆一层室温硫化硅橡胶，待其固化后，金属与硅橡胶的界面以Me-O-Si共价键形式结合，提高了界面间的结合力，从而抑制缝隙腐蚀的发生；与现有技术相比，本发明实施方法简单有效，能够有效提高电化学实验结果的准确性。

附图说明

图1为本发明碳钢电极的结构示意图，其中(a)为碳钢电极的侧视图，(b)为碳钢电极的工作面图；1为碳钢圆柱，2为环氧树脂，3为硅橡胶，4为铜线。

图2为本发明阳极极化曲线测试结果比较图。

图3为本发明显微形貌比较图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

将碳钢加工成高为5毫米，截面直径为8毫米的碳钢圆柱；用400～4000目砂纸将碳钢圆柱的表面逐级抛光；接着将碳钢圆柱的一截面焊接铜线，然后用环氧树脂将碳钢圆柱及焊接口密封住，待环氧树脂固化成型后，将碳钢的另一截面磨出作为工作面，工作面在使用前用砂纸逐级打磨至4000目，水洗，乙醇出油；最后在碳钢圆柱与环氧树脂的接触界面涂覆一层厚度为1mm的硅橡胶，得到碳钢电极。

实施例2

将碳钢加工成高为10毫米，截面直径为6毫米的碳钢圆柱；用400～4000目砂纸将碳钢圆柱的表面逐级抛光；接着将碳钢圆柱的一截面焊接铜线，然后用环氧树脂将碳钢圆柱及焊接口密封住，待环氧树脂固化成型后，将碳钢的另一截面磨出作为工作面，工作面在使用前用砂纸逐级打磨至4000目，水洗，乙醇出油；最后在碳钢圆柱与环氧树脂的接触界面涂覆一层厚度为2mm的硅橡胶，得到碳钢电极。

实施例3

将碳钢加工成高为8毫米，截面直径为7毫米的碳钢圆柱；用400～4000目砂纸将碳钢圆柱的表面逐级抛光；接着将碳钢圆柱的一截面焊接铜线，然后用环氧树脂将碳钢圆柱及焊接口密封住，待环氧树脂固化成型后，将碳钢的另一截面磨出作为工作面，工作面在使用前用砂纸逐级打磨至4000目，水洗，乙醇出油；最后在碳钢圆柱与环氧树脂的接触界面涂覆一层厚度为1mm的硅橡胶，得到碳钢电极。

实施例4