[实用新型]一种模拟多层涂层体系层间闭塞区的实验装置

说明书

本实用新型属于多层涂层体系的腐蚀与防护研究领域，具体为一种模拟多层涂层体系层间闭塞区的实验装置。该装置的密封板一、密封板二、密封板三自上而下平行排布，密封板二底部与密封板三顶部之间自上而下依次设置涂层单独层、竖向的贮液管二、带有连接层的基体，涂层单独层与带有连接层的基体通过导线连接；密封板一底部与密封板二的中心孔二之间设置竖向的贮液管一，贮液管一穿设于密封板二的中心孔二，其下端与涂层单独层相抵接。该装置制造与操作简单，可重复使用，通过模拟多层涂层体系层间的闭塞区，可对不同腐蚀阶段下闭塞区内的离子浓度进行模拟测试，实现对整个腐蚀过程中离子扩散与金属相腐蚀的监测。

技术领域

本实用新型属于多层涂层体系的腐蚀与防护研究领域，具体为一种模拟多层涂层体系层间闭塞区的实验装置。

背景技术

多层涂层体系在众多的领域中有着极其广泛的应用。例如：可磨耗封严涂层在燃气涡轮发动机领域中的应用可以有效减少其动静部分之间的间隙，实现气路封严，以提高发动机性能，减少油耗。理想的可磨耗封严涂层既应有足够的强度抵抗外部颗粒和气流的冲蚀，又要具备良好的可磨耗性来保证涂层被刮削而叶片尖端不磨损。为了满足这特殊的性能要求，封严涂层一般包含金属相、自润滑相和一定的孔隙度。另外，为提高封严涂层体系结合强度，一般需预制中间连接层(多为NiAl)，因此可磨耗封严涂层体系由可磨耗封严涂层表层，连接层和基体组成。

研究表明，军用飞机90％的时间都处于停放状态，而在海洋大气环境下服役的军用的飞机材料(包括封严涂层)腐蚀失效占总失效的30％。可磨耗封严涂层具有高孔隙率(15％～30％)的特点，使得其对腐蚀更加敏感，因为涂层内的孔隙为腐蚀介质提供通道。腐蚀介质透过可磨耗封严涂层到达连接层后，由于各层的腐蚀电位不同会发生层间电偶腐蚀，而连接层(取决于铝的含量)可能会作为阳极。上述情况如若发生将会导致灾难性的后果，由于大阴极小阳极的作用，连接层作为阳极优先发生腐蚀而失去结合力，进而发生腐蚀剥落失效。

正如前文所述，研究飞机停放期间飞机上的可磨耗封严涂层体系的腐蚀与防护十分重要。了解腐蚀性离子在可磨耗封严涂层体系表层与连接层中的扩散更是了解整个腐蚀过程的重点，故需要相应的测试装置，然而当今并没有此种模拟装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可对多层涂层体系层间闭塞区进行模拟的实验装置，用于研究多层涂层体系层间闭塞区，并可重复使用。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种模拟多层涂层体系层间闭塞区的实验装置，该装置包括：密封板一、贮液管一、密封板二、导线、密封板三、涂层单独层、贮液管二、带有连接层的基体，具体结构如下：

密封板一、密封板二、密封板三自上而下平行排布，密封板二底部与密封板三顶部之间自上而下依次设置涂层单独层、竖向的贮液管二、带有连接层的基体，涂层单独层与带有连接层的基体通过导线连接；密封板一底部与密封板二的中心孔二之间设置竖向的贮液管一，贮液管一穿设于密封板二的中心孔二，其下端与涂层单独层相抵接。

所述的模拟多层涂层体系层间闭塞区的实验装置，密封板一、密封板二、密封板三的四角穿设螺栓，于密封板二的顶部安装螺母与螺栓连接，于密封板三的底部安装螺母与螺栓连接，密封板二顶部、密封板三底部的螺母，通过密封板二、密封板三夹紧涂层单独层、贮液管二、带有连接层的基体；于密封板一的顶部安装螺母与螺栓连接，密封板一顶部的螺母通过密封板一、密封板二的中心孔二、涂层单独层夹紧贮液管一。

所述的模拟多层涂层体系层间闭塞区的实验装置，密封板一为方形钝性有机材料板，中心开设中心孔一，四角开设安装孔一，中心孔一的孔径小于贮液管一的内径；密封板二为方形钝性有机材料板，中心开设中心孔二，四角开设安装孔二，中心孔二的孔径与贮液管一的外径匹配，贮液管一放入密封板二，使贮液管一内的腐蚀介质与涂层单独层直接接触；密封板三为方形钝性有机材料板，四角开设安装孔三；安装孔一、安装孔二、安装孔三相互对应，每个螺栓依次穿过安装孔一、安装孔二、安装孔。