[发明专利]一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置

说明书

本发明提供一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置，其特征在于：装置主要包括：透明PVC塑料板、金属涂层试样、橡胶密封圈、圆环台肩、透明PVC电解槽、细长玻璃管、定位圆盘、台肩端口、支撑圆盘；金属涂层试样包括空白面和涂层面两部分，空白面用于连接电化学工作站，涂层面分为多个相同区域，分别用于电化学极化测试及阻抗谱测试等材料表征及评价；透明PVC塑料板用于固定金属涂层试样；透明PVC电解槽上的支撑圆盘带有用于细长玻璃管固定及定位的圆环台肩和导出对电极的小孔；细长玻璃管通过定位圆盘和圆环台肩固定在细长玻璃管中央，确保参比电极始终与金属涂层试样保持最佳且相同距离。本发明适用于电化学测量及材料表征技术领域。

技术领域

本发明涉及电化学腐蚀测量及材料表征技术领域，具体是一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置。

背景技术

电化学研究测定包括普通的电化学极化、循环伏安、交流阻抗及目前兴起的电化学噪音等方法。由于电化学方法可以精确测定电化学反应过程中电荷的转移，目前广泛应用到涂层缓蚀性能评价、腐蚀监测及材料表征等不同领域。电化学腐蚀测试中最常用的是三电极体系，即由对电极(又称辅助电极)、参比电极及工作电极组成，而在电化学研究测定中，主要是研究工作电极表面上所发生的反应过程。在采用电化学方法评价金属涂层缓蚀性能时，电化学极化测试后，作为工作电极的金属涂层表面均会受到一定程度的损伤，导致金属表面的涂层不完整，如果直接进行交流阻抗谱测试会导致结果偏差很大。因此，在金属涂层缓蚀性能评价过程中，其工作电极的制备装置及方法在电化学领域中有着不可替代的地位。

现在所使用的工作电极封装材料中主要有无机和有机高分子材料两大类，其中有机高分子材料最常用。在电化学工作电极封装中所使用的有机高分子材料主要有以下几种：聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、聚芳醚酮及环氧树脂等。

聚四氟乙烯和聚三氟乙烯不仅化学稳定性和电绝缘性较好，而且几乎所有的强酸、强碱、强氧化剂和有机溶剂对其都不起作用。此外，聚四氟乙烯可在250℃～260℃高温下长期使用，聚三氟乙烯具有广泛的使用温度-50～130℃，且金属的粘结性良好、透明。然而，这两种材料都不易熔融加工成形，加工困难，极易导致封装的电极泄漏，致使电极报废，同时憎水的聚四氟乙烯封装材料在水溶液测定中极易有气泡附着在电极表面上，导致无法进行电化学测量；聚三氟乙烯耐有机溶剂性较差，不适合有机相的电化学测定。

聚芳醚酮是一系列性能优异的特种工程塑料，具有优良的耐摩擦、阻燃、抗水解和抗辐射性能，稳定性好，易于加工成型，且在高温、高压和高湿度等工作条件下，绝缘性仍能有效保留；但该类树脂作为热塑型材料，进行熔融加工时需要较高的温度，并且熔融后树脂粘度较大，极易将气泡包裹在电极基体附近，导致电极无法正常工作，且原材料较为昂贵；

环环氧树脂由于具有良好的可加工性和较高的性价比，在电化学工作电极的封装中经常被使用。但因其固化物质脆，耐开裂性能、抗冲击性能较低，而且耐热性差，使其应用受到了一定的限制。更重要的是，在做完电化学测试后，若要用扫描电子显微镜(SEM)观察样品的腐蚀形貌，或用能谱分析(EDS)研究腐蚀产物成分，需要将电极外面的环氧树脂层、焊锡及金属软导线等除去，才能平稳放置和测试，而该操作导致电极的结构被破坏，电极无法继续使用，因而电极的利用率低。若重新制作一个电极并进行电化学试验，不但增加了制作电极的工作量和成本，而且不同批次材料的差异、制作过程的误差及试验环境的变化会导致试验及测试结果出现较大偏差，并大大降低了工作效率。

因此，为了提高工作电极的多次利用率及电化学测试工作效率，降低制备工作电极的工作量、成本及其导致的测试偏差，本发明提出一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置，该装置不需采用任何有机高分子材料(如环氧树脂、聚四氟乙烯等)，即可简单快速地制备出可用于评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极。

发明内容

本发明的目的是，提出一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：