[发明专利]一种析氧钛阳极加速寿命测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及电解技术领域，具体涉及一种析氧钛阳极加速寿命测试装置及析氧钛阳极加速寿命测试方法。

背景技术

析氧钛阳极就是钛基金属表面具有涂有催化涂层(金属氧化物涂层，例如二氧化铱等)的阳极，其表面催化涂层具有析氧功能。析氧钛阳极的质量直接关系到其在电解质溶液中的电化学性能稳定性，好的析氧钛阳极应该具有较长的寿命。为了准确预测析氧钛阳极的寿命周期，保证析氧钛阳极能够达到预期的使用寿命，生产中需要对析氧钛阳极进行加速寿命的取样测试。

现有技术中，析氧钛阳极加速寿命测试装置如附图2所示，其包括烧瓶7、磁力搅拌器5、电源4，且烧瓶7内装有H₂SO4溶液。进行加速寿命测试时，烧瓶7置于磁力搅拌器5上，烧瓶7内放置磁力搅拌子6，并将析氧钛阳极1和钛板2置于H₂SO4溶液中，同时将电源4的正极接析氧钛阳极，电源4的负极接钛板。为了控制烧瓶7内H₂SO4溶液的温度，在磁力搅拌器5上接一个电接点水银温度计，把温度调至设定值，开启磁力搅拌器，对溶液进行搅拌及升温至设定值。然后打开电源进行加速寿命测试，当出现电压超过规定的阈值或者电流不稳定时，即表明析氧钛阳极的寿命到了，记录下总的测试时间，即为加速寿命。

对于实际产品中使用的析氧钛阳极的寿命进行评估时，一般可以通过以下换算方法而得到：实际寿命＝(加速寿命×测试电流密度×测试电流密度)÷(实际电流密度×实际电流密度)。

上述析氧钛阳极加速寿命测试中存在的主要问题是：

第一，烧瓶内电解液的加热是通过磁力搅拌器进行，并由磁性搅拌子进行搅拌以保证烧瓶内各处的温度尽量均匀，但是由于烧瓶上方热量流失较快，导致靠近烧瓶内底部的液体温度与烧瓶内中部及上方的温度不一致，由此会影响寿命测试的精度。

第二，由于电解的作用，氧钛阳极加速寿命测试过程中，会产生有害气体，从而影响寿命测试实验室的环境，对实验室人员的健康有较大的影响，并对实验室内的电子器件产生腐蚀，降低了电子设备的使用寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种析氧钛阳极加速寿命测试装置及析氧钛阳极加速寿命测试方法，旨在提高氧钛阳极加速寿命测试的稳定性和测试精度，降低加速寿命测试中有害气体释放对环境的不利影响。具体的技术方案如下：

一种析氧钛阳极加速寿命测试装置，包括电源、烧瓶、温水浴槽、钛板，所述烧瓶内设有电解液，所述烧瓶的瓶体置于温水浴槽中，所述析氧钛阳极、钛板分别插入烧瓶的电解液中，且所述电源的正极连接析氧钛阳极，所述电源的负极连接钛板。

上述技术方案中，烧瓶内电解液的加热是通过温水浴槽实现，与现有技术中的采用磁力搅拌器的加热方式相比，烧瓶的上下部均能浸入温水浴中，其加热更为均匀稳定，由此克服了现有技术中容易出现的烧瓶内上下电解液温度不一致的弊端，提高了加速寿命测试的精度和稳定性。

作为上述技术方案的进一步改进，本发明中的所述烧瓶为四口烧瓶，所述析氧钛阳极、钛板分别通过四口烧瓶的两个瓶口插入烧瓶的电解液中；且四口烧瓶的另外两个瓶口中，其中一个瓶口中设有温度计。

本发明中，所述四口烧瓶的另外两个瓶口中，其中的另一个瓶口中安装有冷凝管，且所述四口烧瓶的四个瓶口均装有瓶塞，所述析氧钛阳极、钛板、温度计、冷凝管分别通过所述瓶塞连接到烧瓶内。

本发明中，还包括有害气体的吸附瓶、蛇形管，所述吸附瓶内设有氢氧化钠溶液，所述蛇形管的一端连接冷凝管，所述蛇形管的另一端插入所述吸附瓶中。

上述采用吸附瓶、蛇形管、冷凝管的技术方案，使得加速寿命测试的电解反应中生成的有害气体被吸附瓶中的氢氧化钠溶液所吸附，从而可以避免有害气体对测试实验室的环境，保护实验室人员的健康、防止有害气体对实验室内的电子器件产生腐蚀，提高了电子设备的使用寿命。

作为对本发明的更进一步的改进，所述瓶塞为橡胶塞，所述橡胶塞的中间开设有与所述析氧钛阳极的板身、钛板的板身、温度计的管体、冷凝管的管体相适配的通槽或通孔，并在所述析氧钛阳极的板身、钛板的板身、温度计的管体、冷凝管的管体与橡胶塞通槽或通孔之间形成防止烧瓶内有害气体外泄的密封配合。

为了提高析氧钛阳极测试件的数量，实现多件测试，本发明中的所述温水浴槽中设置有数量为两个以上测试用的烧瓶。

上述使用一个温水浴槽进行多个测试件的技术方案，相比现有技术采用磁力搅拌器的测试方案来说，其允许同时测试的测试件数量可以大大增加，且温水浴槽的投入成本相比磁力搅拌器成本更低、更经济。