[发明专利]测试金属材料固/液跃变区腐蚀性能的试验装置及方法

权利要求书

1.一种测试金属材料固/液跃变区腐蚀性能的试验方法，其特征在于，

所用装置包括箱体、试样架、光照系统、喷淋系统和固体检测系统；所述箱体由玻璃纤维网布与半透膜分隔成两部分，箱体一侧为固体模拟单元，箱体的另一侧为液体模拟单元，固体模拟单元内装入固体，液体模拟单元注入液体；光照系统、喷淋系统安装在固体模拟单元上部，固体检测系统监测固体；模拟试样置于试样架上，试样架一部分处于固体模拟单元中，另一部分处于液体模拟单元中，形成金属试样的宏电池腐蚀；光照系统模拟实际服役环境阳光照射，喷淋系统调整模拟环境含水量，进而调节固体盐浓度和分布，从而模拟跨固体与液体管道实际服役环境；固体模拟单元箱体底部铺设纤维纸和慢性过滤纸，箱体下面设有导液斗；

具体包括如下步骤：

1)称重试样并记录为m₀，测量试样表面积并记录为S；

2)将固体置于固体模拟单元，分别用压板从左侧和上部对模拟固体均匀施加向右和向下的力，使固体压力值达到要求目标值280N～320N，通过压力传感器监测；之后用玻璃纤维网布固定模拟固体，再施加半透膜；

3)将试样穿过玻璃纤维网布和半透膜预留的孔，置于试样架上；

4)将液体模拟单元注入液体，记录实验开始时间t₁；

5)控制光照系统和喷淋系统，通过温度湿度传感器监测两个单元的温度和湿度，通过固体盐分传感器监测固体盐度；

6)记录实验结束时间t₂，取出试样，观察并采集样品实验后形貌信息；

7)处理样品，称重并记录实验后试样重量m；计算该材料的腐蚀速率；

8)运用电化学工作站测量金属材料的宏电池电流和电化学腐蚀性能。

2.根据权利要求1所述的一种测试金属材料固/液跃变区腐蚀性能的试验方法，其特征在于，所述箱体与试样架均采用绝缘材料制作。

3.根据权利要求1所述的一种测试金属材料固/液跃变区腐蚀性能的试验方法，其特征在于，所述玻璃纤维布采用无碱加密，厚度为0.8mm～2mm；玻璃纤维布与半透膜紧贴在一起，两者无间隙。

4.根据权利要求1所述的一种测试金属材料固/液跃变区腐蚀性能的试验方法，其特征在于，所述光照系统包括光照灯与光照控制器，光照灯安装在固体模拟单元上部，光照控制器与光照灯电气相连，光照控制器控制光照时间和强度，光照系统调节固体模拟单元盐浓度。

5.根据权利要求1所述的一种测试金属材料固/液跃变区腐蚀性能的试验方法，其特征在于，所述喷淋系统包括贮液箱、流量泵、流量控制器与喷头；贮液箱、流量泵与喷头通过管道相连，在固体模拟单元上方设置喷头，喷头交错相间排列，流量控制器与流量泵电气相连，流量控制器控制喷淋频率与时长，喷淋系统调节模拟环境盐的浓度和分布。

6.根据权利要求1所述的一种测试金属材料固/液跃变区腐蚀性能的试验方法，其特征在于，所述固体检测系统包括温湿度传感器、压力传感器与固体盐分传感器；温湿度传感器监测模拟固体温度和湿度，压力传感器监测固体的压实力，固体盐分传感器监测模拟试样区域的固体盐度。

7.根据权利要求1所述的一种测试金属材料固/液跃变区腐蚀性能的试验方法，其特征在于，还包括电化学试验系统，电化学试验系统包括工作电极与参比电极，两个工作电极分别置于固体模拟单元与液体模拟单元，分别在固体模拟单元与液体模拟单元中置入参比电极，两个工作电极通过导线，以及与固体连通构成了闭合回路，形成腐蚀宏电池。