[发明专利]用于熔盐腐蚀实验的电化学测试系统

说明书

本申请提供了一种用于熔盐腐蚀实验的电化学测试系统，其用于对样品进行熔盐腐蚀实验及电化学测试。电化学测试系统包括反应炉本体、本体炉塞、电极体系、加热模块、坩埚模块，电磁屏蔽模块。反应炉本体包括顶部开口，本体炉塞用于可拆卸地安装于顶部开口，本体炉塞具有炉塞电极孔。电极体系包括工作电极、参比电极和对电极。坩埚模块包括实验用坩埚，实验用坩埚的位置与反应炉本体的顶部开口的位置对应，工作电极、参比电极、对电极用于通过炉塞电极孔伸入实验用坩埚。电磁屏蔽模块包括外壳、炉塞套，外壳包裹于反应炉本体的炉壁外侧，炉塞套包裹于本体炉塞的外侧，外壳和炉塞套的材料为金属。

技术领域

本申请涉及电化学测试装置，尤其涉及一种用于熔盐腐蚀实验的电化学测试系统。

背景技术

在海洋性环境中，航空发动机热端部件的热腐蚀是造成发动机失效的主要原因之一，因此，研究航空发动机高温热端部件的热腐蚀问题具有非常重要的意义。航空发动机热端部件主要由高温合金和高温涂层制成，其抗腐蚀能力与其表面氧化层的电化学性质有着密切关系。通过测量Mott-Schottky(莫特-肖特基)曲线得到氧化层电容随电位的变化规律，可以分析氧化层的缺陷种类与密度，进而得到氧化层的能带结构与其半导体性质。Mott-Schottky曲线的测试基于施加高频交流电信号的阻抗测试，敏感度极高，来自外界与炉内加热元件的电磁干扰会对其造成很大影响。

现有的高温电化学装置大多忽略了电磁屏蔽问题，虽可以进行动电位扫描等测试，但是难以进行准确稳定的阻抗测试。

传统的高温工作电极制作方式为将样品和导线机械连接，再使用高温水泥密封在刚玉套管中。这种方式制作的电极存在许多问题，例如接触点的高温氧化会导致测量结果不准，高温水泥对样品和电极套管的粘结性不够导致样品松动。此外，样品随熔盐升温的过程会发生固态盐腐蚀，会对后续熔盐腐蚀性能测试造成影响，为了解决这一问题需要将工作电极从常温直接插入熔盐中，而电极常用的刚玉套管在急冷急热时易爆裂引发危险。

传统的高温参比电极的电极杆为银，制作过程复杂且多次使用后稳定性变差。受到银熔点的限制其使用温度不能超过960℃，更高温度的电化学测试需要新的高温参比电极进行替代。

发明内容

为了改善或解决背景技术中提到的至少一个问题，本申请提供了一种用于熔盐腐蚀实验的电化学测试系统。

该用于熔盐腐蚀实验的电化学测试系统用于对样品进行熔盐腐蚀实验及电化学测试，

所述用于熔盐腐蚀实验的电化学测试系统包括反应炉本体、本体炉塞、电极体系、加热模块、坩埚模块，电磁屏蔽模块，

所述反应炉本体包括顶部开口，所述本体炉塞用于可拆卸地安装于所述顶部开口，所述本体炉塞具有炉塞电极孔，

所述电极体系包括工作电极、参比电极和对电极，

所述加热模块包括加热元件和控温系统，所述加热元件能够为所述反应炉本体提供600～1200℃范围内的实验温度，

所述坩埚模块包括实验用坩埚，所述实验用坩埚的位置与所述反应炉本体的顶部开口的位置对应，所述工作电极、所述参比电极、所述对电极用于通过所述炉塞电极孔伸入所述实验用坩埚，

所述电磁屏蔽模块包括外壳、炉塞套，所述外壳包裹于所述反应炉本体的炉壁外侧，所述炉塞套包裹于所述本体炉塞的外侧，所述外壳和所述炉塞套的材料为金属。

在至少一个实施方式中，所述反应炉本体的侧部具有侧部炉门。

在至少一个实施方式中，所述炉塞电极孔的直径大于所述电极体系中的电极的直径，

所述用于熔盐腐蚀实验的电化学测试系统包括玻璃丝布，所述玻璃丝布用于堵塞所述炉塞电极孔与所述电极体系中的电极之间的缝隙，以及用于堵塞所述反应炉本体和所述本体炉塞之间的缝隙。