[发明专利]一种测试覆盖物下腐蚀的单电极交叉阵列丝束电极系统

说明书

本发明涉及一种测试覆盖物下腐蚀的单电极交叉阵列丝束电极系统。其技术方案是：在污垢池下开有匹配电极尺寸的预留孔，在预留孔中安装单电极交叉阵列丝束电极，在污垢池中加入预先配置的污垢物，覆盖电极至一定深度，形成表面覆盖物，并且在污垢池内安设pH测量计、温度传感器和溶氧传感器，测定污垢的酸碱度、温度及溶氧量，单电极交叉阵列丝束电极通过导线和开关连接到腐蚀测试装置。有益效果是：本发明将辅助电极、工作电极和参比电极划分为小的测试单元，在小的测试单元中测量每个工作电极的腐蚀电化学信息，大幅降低了在表面具有覆盖物情况下，由于电极表面覆盖物导致电极工作环境不同而带来的腐蚀电化学信息测量误差。

技术领域

本发明涉及一种电化学测试领域，特别涉及一种测试覆盖物下腐蚀的单电极交叉阵列丝束电极系统。

背景技术

金属材料表面的污垢沉积对于金属材料腐蚀行为有着至关重要的影响，污垢的物理化学性质影响了金属材料表面的电化学性质、质量输运过程及表面剪切力，直接影响了金属材料表面腐蚀的阴阳极反应过程。现有表面丝束电极用于研究表面覆盖物下的金属材料腐蚀行为时，其参比电极、工作电极、辅助电极均单独置于电解液中，相隔距离较大，所处的溶液环境及流场环境有所不同，且工作电极表面上有覆盖物时，导致实验过程中各电极表面污垢沉积情况有所差异，影响腐蚀电化学信息的准确测量。丝束电极（Wire BeamElectrode, WBE）作为一种新兴的电化学研究技术，能够获取电极表面的局部腐蚀信息。丝束电极表面会形成许多微小电极，当这些微小金属丝耦合在一起时，就能够得到整块电极上的电化学参数，当金属丝之间断开时，每个金属丝代表一个工作电极，对应不同位置处的电化学参数，分别对每个金属丝进行测量，就能够得到不同位置处的局部腐蚀信息。Ag/AgCl参比电极具有广泛的应用，具有良好的稳定性和较长的寿命，辅助电极材料为Ag，具有良好的化学稳定性。中国文献《20＃碳钢管道内沉积物对腐蚀行为的影响》描述了使用丝束电极测试装置测定有无涂层下金属表面局部腐蚀分布特征，但是其参比电极与丝束电极分别放置在溶液中，测定的腐蚀电化学参数受金属表面腐蚀产物覆盖物或沉积物的影响，导致其测得的电化学参数误差较大。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种测试覆盖物下腐蚀的单电极交叉阵列丝束电极系统，通过单电极交叉阵列丝束电极技术，更精确的获得金属材料表面具有覆盖物情况下的腐蚀电化学信息。

本发明提到的一种测试覆盖物下腐蚀的单电极交叉阵列丝束电极系统，其技术方案是：包括腐蚀电化学参数测试装置、单电极交叉阵列丝束电极（4）、腐蚀测试装置（8）、表面覆盖物（7），腐蚀电化学参数测试装置是在污垢池（1）下开有匹配单电极交叉阵列丝束电极（4）尺寸的预留孔（5），在预留孔（5）中安装单电极交叉阵列丝束电极（4），在污垢池中加入预先配置的污垢物，覆盖电极至一定深度，在单电极交叉阵列丝束电极（4）上表面形成表面覆盖物（7），并且在污垢池（1）内安设pH测量计（2）、温度传感器（3）和溶氧传感器（6），通过pH测量计（2）、温度传感器（3）、溶氧传感器（6）测定污垢的酸碱度、温度及溶氧量，单电极交叉阵列丝束电极（4）通过导线和开关连接到腐蚀测试装置（8）。

上述单电极交叉阵列丝束电极（4）包括辅助电极（9）、工作电极（10）和参比电极（11），且通过交叉排列方式分布于丝束电极表面，在测量中将交叉相邻的辅助电极（9）、工作电极（10）和参比电极（11）划分为多个矩形测试单元（12），在矩形测试单元（12）中测量每个工作电极的腐蚀电化学信息，将测得的每一根工作电极的电化学信息整合之后得到整个丝束电极表面的腐蚀电化学信息。

上述单电极交叉阵列丝束电极（4）包括辅助电极（9）、工作电极（10）和参比电极（11），其中，工作电极（10）、参比电极（11）和辅助电极（9）各自成列排布，相邻各列电极错位排布在丝束电极表面，将正三角形中的辅助电极（9）、工作电极（10）和参比电极（11）划分为一个三角形测试单元（13），在三角形测试单元（13）中测量每个工作电极的腐蚀电化学信息，将测得的每一根工作电极的电化学信息整合之后得到整个丝束电极表面的腐蚀电化学信息。