[发明专利]电化学性能测试装置及电化学性能测试方法

说明书

本发明提供了一种电化学性能测试装置，其包括：用于盛装介质的气氛池、用于放置样品的样品台、包括用于收容介质的针筒腔体、针头和活塞的针筒、参比电极、辅助电极以及连接导线。针头包括针头管壁和针头腔体。其结构简单、成本低廉并且能够有效降低缝隙腐蚀的发生几率。本发明还提供一种电化学性能测试方法，其操作简便。且在该方法中，针筒腔体内的介质从针头被推出与样品表面的待测部位接触以形成液滴，处于针头管壁和样品表面之间的缝隙处的液滴外层区由于直接接触空气而氧浓度较高，而与针头腔体连通的液滴中心区氧浓度较低，使得缝隙处的氧浓度远高于缝隙腐蚀发生所需的条件，从而抑制该缝隙处的缝隙腐蚀、实验结果更加可靠。

技术领域

本发明涉及电化学测量领域，尤其涉及一种电化学性能测试装置及电化学性能测试方法。

背景技术

金属以及合金材料在人们的日常使用过程中不可避免地会产生各种电化学现象，如电化学腐蚀。为了更好地使用这些材料，延长它们的实验寿命，人们需要研究其电化学性能。但在电化学性能研究中，缝隙腐蚀的发生常常会影响到对材料本身电化学性能的正确评价。一般而言，缝隙腐蚀的产生是因为样品在测试时存在缝隙，该处的氧浓度远远低于外界氧浓度，产生了自催化效应，使得缝隙内的溶液从中性变为酸性，导致阴离子(如氯离子)在缝隙内富集，腐蚀速率剧增。

而目前已知的测试装置中，一些装置较为简单，但是样品的准备比较复杂或者很容易产生缝隙腐蚀，影响实验结果，例如标准号为ASTM G5-14的设备；一些装置可以在一定程度上降低缝隙腐蚀产生几率，但是设备结构复杂、成本较高且操作复杂，例如标准号为ASTM G150-13的设备。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本发明的一目的在于提供一种电化学性能测试装置，其结构简单、成本低廉并且能够有效降低缝隙腐蚀的发生几率。

本发明的另一目的在于提供一种电化学性能测试方法，其操作简便，能够避免操作过程受缝隙腐蚀影响，使得电化学性能测试实验的结果更加可靠。

为了实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种电化学性能测试装置，其包括：气氛池，气氛池包括密封接合的上盖体和下壳体，下壳体用于盛放介质；样品台，支撑于下壳体内，用于放置样品；针筒，内部具有用于收容所述介质的针筒腔体，针筒包括设置于下侧的针头和设置于上侧的活塞；针头包括针头管壁和由针头管壁包围形成的针头腔体；活塞包括活塞推杆和活塞盖体，活塞盖体嵌入针筒，密封针筒腔体，活塞推杆用于推动活塞盖体在针筒腔体内沿上下方向运动；针筒密封穿设且固定于上盖体且针头位于样品台的正上方；参比电极，密封穿设活塞盖体，参比电极的下端位于活塞盖体的下方，参比电极的上端位于活塞盖体的上方并用于与外部的电化学测试系统连接；辅助电极，密封穿设活塞盖体，辅助电极的下端位于活塞盖体的下方，辅助电极的上端位于活塞盖体的上方并用于与外部的电化学测试系统连接；连接导线，密封穿设于上盖体，用于连接样品和外部的电化学测试系统。

为了实现上述目的，在第二方面，本发明提供了一种电化学性能测试方法，其包括步骤：S1，将样品置于下壳体内的样品台上；S2，经由针头将介质吸入针筒腔体以使针筒腔体的活塞盖体下方的部分装满介质，使针筒密封穿设且固定于上盖体；S3：将连接导线密封穿设于上盖体并使连接导线连接样品和外部的电化学测试系统；S4：将参比电极的上端和辅助电极的上端分别与外部的电化学测试系统连接；S5，将介质装入下壳体内，使介质的高度低于样品台的高度；将上盖体盖在下壳体上并密封接合，且针筒的针头位于样品台的正上方并且使针头对准样品表面的待测部位；S6，推动活塞推杆，使针筒腔体内的介质从针头的针头腔体中被推出形成液滴，与样品表面的待测部位接触并置于针头和样品表面之间以形成电流回路，以由外部的电化学测试系统进行样品的电化学性能测试。

本发明的有益效果如下：