[发明专利]一种高温高压腐蚀电化学测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于高温高压腐蚀电化学测量技术领域，具体涉及一种高温高压腐蚀电化学测量装置及测量方法。

背景技术

在电站锅炉以及核电蒸汽发生器的高温高压水介质环境中，由于腐蚀性杂质的浓缩，换热管道的腐蚀比较普遍。电化学测量技术评价材料耐蚀性、腐蚀行为以及机理的重要手段。但相对于常温常压系统，高温高压条件下电化学测量存在较大的难度，主要是由于不容易同时实现测量信号传输导线与高温高压装置的密封。目前，国内的相关研究机构，普遍采用美国CORTEST公司或日本东伸公司提供的测量电极进行高温高压腐蚀电化学研究，电极的价格也比较昂贵。中国科学院金属研究所已经获得了高温高压电化学电极制作相关技术的专利，但制作工艺相对复杂，市场上未见相关的商业化产品。由于高温高压腐蚀电化学测量电极的获得存在难度，一定程度上影响高温高压水环境中材料的腐蚀行为、机理研究。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种高温高压腐蚀电化学测量装置及测量方法，该测量装置可靠且易于实现，解决了高温高压腐蚀电化学测量电极价格昂贵、制作困难且高温密封困难的问题；本发明装置制作简单、密封性好，能满足高温、高压环境中腐蚀电化学的测量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高温高压腐蚀电化学测量装置，包括高压釜加热套1，套入高压釜加热套1中的高压釜体2，通过高压釜紧固螺栓3固定在高压釜体2上的高压釜端盖4；所述高压釜端盖4开有进气口5、排气口10、压力表6插口以及测温盲管11插口，还开有参比电极7、工作电极8和辅助电极9插入的螺孔；所述进气口5的进气管上设置有开启和关闭进气的进气口截止阀K1，排气口10的排气管上设置有开启和关闭出气的出气口截止阀K2；所述参比电极7和辅助电极9的结构相同，包括导线柱15，套接在导线柱15上端外部的玻璃管13，焊接在导线柱15外部且焊接在玻璃管13下端的电极下封头14，焊接在玻璃管13上端外部的电极外螺套12，导线柱15底端通过导线丝18焊接有铂片16，导线丝18的材料与铂片16的材料相同，参比电极7和辅助电极9通过电极外螺套12与高压釜端盖4上的螺孔连接；所述工作电极8的结构除了导线柱15底端通过导线丝18焊接有测试电极片17，且导线丝18的材料与测试电极片17的材料相同外，其它结构同参比电极7和辅助电极9，工作电极8也电极外螺套12与高压釜端盖4上的螺孔连接。

所述电极外螺套12、电极下封头14和导线柱15的材质为与玻璃管热膨胀系数接近的可伐合金，保证了玻璃管13与电极外螺套12、电极下封头14之间可进行焊接处理，实现了密封，满足高温高压环境使用要求。

上述所述高温高压腐蚀电化学测量装置的测量方法，首先，将测试材料加工成测试电极片17，通过导线丝18与工作电极8下端的导线柱15连接；然后将参比电极7、工作电极8、辅助电极9的电极外螺套12与预留在高压釜端盖4上的螺孔进行连接；随后将测试溶液倒入高压釜体2中，测试溶液的液面要控制在导线柱15与电极丝18的连接点之下，避免导线柱15或导线柱15与电极丝18的连接点与测试液接触；随后采用高压釜紧固螺栓(3)将高压釜端盖4与高压釜体2进行密封；如需要除氧，关闭进气口阀门K1和出气口阀门K2，通过进气口5、排气口10对系统进行除氧操作；随后对高压釜体2进行加热，当高压釜体2内介质温度达到设定值后，将参比电极7、工作电极8、辅助电极9的导线柱15与电化学工作站进行连接，进行电化学测试。

本发明和现有技术相比较，具有如下优点：

1)电极的制作工艺简单，高压腐蚀设备安装、制作简单。

2)玻璃管与可伐合金的可靠性高，测试系统密封性能好，最高耐温400℃，最高耐压20MPa。

3)电极采用套管式结构，玻璃管的使用实现了导线柱与釜体的绝缘。

附图说明

图1为本发明测量装置结构示意图。

图2为参比电极、工作电极和辅助电极的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。