[发明专利]一种电化学腐蚀实验温度控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学腐蚀实验温度控制装置，属于实验设备技术领域。适用于材料科学、机械工程科学的测定材料耐腐蚀性能的电化学腐蚀实验。

背景技术

一些合金具有较低的电极腐蚀电位，在潮湿的空气中易产生点腐蚀，与其它金属接触时易产生微电偶腐蚀，在潮湿空气中承载时易产生应力腐蚀，腐蚀产生的孔洞和裂纹也会成为疲劳裂纹的形核源。因此，这些零件会在服役过程中因应力腐蚀的作用而失效，最终导致破坏性事故发生，因此抗腐蚀性是重要的技术指标。

一些合金的耐腐蚀性差，限制其广泛应用，例如镁合金。镁合金在大气和溶液中极易发生氧化和发生电化学腐蚀。许多用户在设计中因为镁的这种化学活性而未选用镁合金，因此许多研究注重提高类似于镁合金的合金材料的耐腐蚀性。这类合金材料经常被应用于航空业、汽车业，其工作环境温度范围从低温的零下几十度到高温的几十度。但很少有研究在这温度范围内材料的腐蚀性能，大多研究室温下材料的耐腐蚀性能，特别是很少有研究零下温度材料的耐腐蚀性能。

申请号为201310255837.6的专利提出了一种更真实地反应在加载状态下电解液的溶液参数对材料表面状态的影响的原位加载的电化学腐蚀模拟装置，但此装置适用于应力腐蚀实验而不适用于电化学腐蚀实验；申请号为201210309861.9的专利提出了一种在电化学腐蚀测量实验中观察金属材料表面变化的电化学腐蚀测量原位观察实验装置；申请号为200610078817.6的专利提出了一种在测试时将信息处理器测试的IC芯片的温度保持在规定温度的温度控制装置；申请号为201280072812.6的专利提出了一种在热轧生产线上使用的温度控制装置。未发现适用于电化学腐蚀实验的温度控制装置，也未发现有控制腐蚀环境温度的电化学腐蚀实验设备。

发明内容

为了实现对电化学实验腐蚀温度控制，本发明提供了一种电化学腐蚀实验温度控制装置。本发明提出的电化学腐蚀实验温度控制装置，包括温度控制系统以及电化学腐蚀实验部分；

所述温度控制系统组成包括：箱体外壳、制热系统、制冷系统、控温腔温度传感器、出水口、控温腔、散热器、控制器、显示器、键盘。制热系统包括加热器、制热循环水泵、制热控制电磁水阀、管道。制冷系统包括制冷器、制冷循环水泵、制冷控制电磁水阀、管道；加热器、控温腔温度传感器、制热循环水泵、制冷循环水泵、制热控制电磁水阀、制冷控制电磁水阀、散热器、制冷器、显示器和键盘连接到控制器。

所述电化学腐蚀实验部分组成包括：电极、烧杯、腐蚀液、烧杯固定结构、试样、实验腔温度传感器和实验腔。烧杯固定结构包括烧杯防抖动结构和烧杯密封装置。试样固定在电极上，电极接外接测量电路。实验腔温度传感器接控制器。

制热系统和制冷系统安装在箱体外壳内，制热系统安装在箱体外壳左侧，制冷系统安装在箱体外壳右侧。控温腔位于箱体外壳中间，固定在箱体外壳的上壁。控温腔底部固定有烧杯防抖动结构，其上安装有烧杯。控温腔上安装烧杯密封装置，固定密封烧杯。电极安装在烧杯中间，电极下端浸泡在烧杯中的腐蚀液中，上端穿过烧杯密封装置，与外接测量电路连接。制热系统的加热器安装在箱体外壳左壁的底部，制热循环水泵安装于制热系统的进水处，通过管道与制热控制电磁水阀连接，制热控制电磁水阀通过管道与控温腔连接；散热器安装在箱体外壳右壁的底部，其上安装制冷系统的制冷器，制冷循环水泵安装于制冷系统的进水处，通过管道与制冷控制电磁水阀连接，制冷控制电磁水阀通过管道与控温腔连接；控温腔温度传感器安装在控温腔内，实验腔温度传感器安装在实验腔内，实验腔位于控温腔内部，通过水浴加热/制冷方式，使控温腔内的水升温和降温，间接使实验腔内的腐蚀液随之升温或降温。键盘和显示器紧挨着安装在箱体外壳的表面；控制器安装在箱体外壳的右壁上，出水口位于控温腔底部。

键盘为输入设备，在初始化后，设置实验腔温度；在实验过程中，暂停和重启实验。温度传感器输入温度信号至控制器，控制器输出控制信息至各执行部件；控制加热器、制热电磁水阀、制热循环水泵、制冷控制电磁水阀、制冷循环水泵、散热器和制冷器接受控制器传递的控制信息，执行相应动作。显示器接受控制器的显示信息，显示相应的信息。

具体操作步骤为：

(1)打开烧杯密封装置，取出烧杯，从烧杯安装处向控温腔内注水至水位标志线。

(2)安装烧杯，将配置好的腐蚀液导入烧杯直至液面达烧杯3/4标志线。

(3)将试样安装在电极上，电极下端浸泡在腐蚀液中。

(4)安装烧杯密封装置，并将电极接外接测量电路，接通电源。