[发明专利]一种测定金属材料氢渗透性能的装置及方法

权利要求书

1.一种测定金属材料氢渗透性能的装置，其特征在于：包括由左到右设置的夹具A3、充氢侧阳极电解池5、夹具B10、质子交换膜12，夹具B10、充氢侧阴极电解池13、夹具B10、金属试样16、夹具B10、测氢侧电解池20及夹具A3，该充氢侧阳极电解池5、充氢侧阴极电解池13、测氢侧电解池20及各夹具A3、各夹具B10之间通过固定装置固接在一起；

所述充氢侧阳极电解池5上设置有两个密封的瓶口6，任意一个瓶口6内密封插设有铂丝辅助电极9；

所述充氢侧阴极电解池13上设置有两个密封的瓶口6，任意一个瓶口6内密封插设有具有鲁金毛细管的玻璃盐桥14，该盐桥14上端插入饱和甘汞电极15；

所述测氢侧电解池20上设置有两个密封的瓶口6，其中一个瓶口6内插入具有鲁金毛细管的玻璃盐桥17，该盐桥17上端插入参比电极18，另一个瓶口6内插入铂丝辅助电极19。

2.根据权利要求1所述的测定金属材料氢渗透性能的装置，其特征在于，所述夹具A的正面开设有用于放置丁基橡胶密封圈的凹槽，该凹槽的周围设置有用于供固定装置穿过的通孔。

3.根据权利要求1所述的测定金属材料氢渗透性能的装置，其特征在于，所述夹具B的正面具有用于放置丁基密封圈和电解池的凹槽，该夹具B的中心开设有用于放置丁基橡胶密封圈的凹槽，并在中心处开设有通孔；所述夹具B上沿周向开设有用于供固定装置穿过的通孔。

4.根据权利要求1所述的测定金属材料氢渗透性能的装置，其特征在于，所述夹具A3、电解池5、夹具B10以及质子交换膜之间形成密闭空间，内部填充待测介质；所述质子交换膜、夹具B、电解池13、夹具B以及金属试样之间形成密闭空间，内部填充待测介质；所述金属试样16、夹具B、电解池20和夹具A之间形成密闭空间，内部填充0.2mol/L NaOH溶液。

5.根据权利要求1所述的测定金属材料氢渗透性能的装置，其特征在于，所述质子交换膜用于隔绝充氢侧阴阳极，放置对电极阳极反应产生的氧化性物质。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述的装置测定金属材料氢渗透性能的方法，其特征在于，按所述装置，将待测介质加入充氢侧阳极电解池5和充氢侧阴极电解池13，在金属试样的自腐蚀电位下、对金属试样16充氢面施加极化电位或对金属试样16充氢面施加极化电流，通过恒电位仪记录电流数据，通过氢渗透电流密度与时间变化关系得出金属材料氢渗透性能。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，装置进行灭菌组装，排出电解池内空气后，将待测介质加入至充氢侧阳极电解池5和充氢侧阴极电解池13，将钝化后的镀镍金属试样16、参比电极15、铂丝辅助电极9与恒电位仪接通，在自腐蚀电位下，或对金属试样16充氢面施加极化电位或极化电流，通过恒电位仪记录电流数据，通过氢渗透电流密度与时间变化关系得出金属材料氢渗透性能。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在测氢侧电解池20内加入0.2mol/L NaOH溶液，将金属试样16、参比电极18以及铂丝辅助电极19与恒电位仪接通，设定0mV(vs.Hg/HgO/0.2mol/L NaOH)极化电位，将金属试样16的测试面进行钝化。