[发明专利]一种电化学腐蚀试样制备装置与方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种电化学腐蚀的装置与方法，可应用于金属材料腐蚀性能研究领域。

背景技术

    随着全球能源的消耗，油价高涨，给城市公共交通造成越来越大的成本压力，也提高了社会的物流成本，寻找成品油的替代能源成为当下人们急需解决的问题。很多学者开始探索寻找节能环保的液化天然气（LNG）作为能源替代品。LNG是在-160℃以下形成的，在LNG加气站运作过程中，由于离心泵叶轮进出口的温度和压力梯度高低不同，从而导致了在泵体金属材料表面气蚀现象的产生。《流体机械表面抗气蚀涂层的组织结构与性能研究》（张萍. 流体机械表面抗气蚀涂层的组织结构与性能研究[D]. 南京: 河海大学, 2006.）中指出气蚀是由上述机械、化学和电化作用共同产生的结果。由此研究材料的电化学腐蚀性能对改善LNG加气站整体工作性能有着重要的作用。

    实用新型专利（专利号：200420096772.1）提供了一种电化学腐蚀试验用电极，包括导线连接的棒状导体。该棒状导体一端与绝缘管内的导线电连接，另一端与研究电极一侧面电连接，用来进行电化学试验，结构比较繁琐。

发明内容

    本发明针对上述现有技术存在的缺陷不足，提供一种电化学腐蚀试样制备装置与方法，简化电化学腐蚀试样制备步骤，提高试验效率。

    实现本发明技术方案的装置是，一种电化学腐蚀试样制备装置由聚乙烯盖子1和聚乙烯本体2组成。聚乙烯盖子1为圆形，由四个聚乙烯圆柱形支柱3和一个嵌有铜丝4的聚乙烯圆柱形螺丝5组成，该铜丝端头6为扁平状。四个聚乙烯圆柱形支柱3均匀分布在圆形聚乙烯盖子1的四周，可与圆柱形聚乙烯本体2上相应四个圆柱形孔7严密卡合在一起；一个嵌有铜丝4的圆柱形聚乙烯螺丝5安装在圆形聚乙烯盖子1的中间，可以旋转该聚乙烯螺丝5来调整铜丝4高度，使得扁平的铜丝端头6与试样8表面紧密结合，确保电化学腐蚀试验时所需的良好导电性。聚乙烯本体2为圆柱形，由四个圆柱形孔7、四个固定试样的弹片9和一个聚乙烯罩子10，以及1mm×1mm的镂空窗口11。罩子10可以制成不同的尺寸和大小，圆柱形聚乙烯本体上表面12是圆环形上底，中间为空，圆环四周均匀分布四个圆柱形孔7，可与聚乙烯盖子1上的四个聚乙烯圆柱形支柱3紧密卡合在一起；圆柱形聚乙烯本体2下表面13是实心底，开有一个1mm×1mm的镂空窗口11，固定试样8的聚乙烯罩子10与圆柱形聚乙烯本体下表面13粘连，置于镂空窗口11的外周，四个固定试样的弹片9紧密均匀分布在聚乙烯罩子10四周，固定试样8，这样便于电化学腐蚀试样仅露出电化学腐蚀试样的工作面，符合电化学腐蚀的国标要求。

实现本发明技术方案的方法为，具体步骤如下所述。

（1）    将金属材料线切割成与聚乙烯罩子10形状一致的试样；将试样的一个面，即工作面，用砂纸打磨至1200＃，接着继续对砂纸打磨好的工作面进行抛光。 

（2）    将上述试样的工作面朝下，放入聚乙烯本体内的聚乙烯罩子中，并用外周的四个弹片紧密固定住试样，使得工作面与聚乙烯本体下表面的1mm×1mm镂空窗口贴合。

（3）    将聚乙烯盖子上的四个支柱与聚乙烯本体上的四个孔对准并盖严实，旋转聚乙烯盖子上的螺丝，带动铜丝向聚乙烯本体下表面运动，直至扁平的铜丝端头与试样表面紧密结合，可在铜丝端头涂抹导电胶。

（4）    将上述制备好的试样的工作面放入电化学工作站的腐蚀液中，开始电化学腐蚀试验。

    本发明与现有技术相比具有以下的优点。

（1）    试样制备的程序简单，该装置可以重复使用，节省制样时间和成本。

（2）    不会影响工作面的大小，使得试样工作面正好为标准的10mm×10mm。

附图说明

图1为电化学腐蚀试样制备装置聚乙烯盖子整体视图。

图2为电化学腐蚀试样制备装置聚乙烯本体整体视图。

图3为电化学腐蚀试样制备装置仰视图。

图4为使用该电化学腐蚀试样制备装置经电化学腐蚀试验得到的极化曲线。

其中，1、聚乙烯盖子  2、聚乙烯本体  3、聚乙烯圆柱形支柱  4、铜丝  5、聚乙烯圆柱形螺丝  6、铜丝端头 7、圆柱形孔  8、试样  9、固定试样的弹片  10、聚乙烯罩子  11、镂空窗口  12、圆柱形聚乙烯本体上表面  13、圆柱形聚乙烯本体下表面  14、工作面。

具体实施方案

对LNG加气站泵体不锈钢材料进行电化学腐蚀试样制备具体实施方案如下所述。