[发明专利]轴承表面防锈油膜层防护效果的电化学评价装置与方法

说明书

本发明涉及一种轴承表面防锈油膜层防护效果的电化学评价装置与方法，该装置包括依次连接的三电极系统单元、电化学工作站和数据处理单元；三电极系统单元包括电解池、轴承钢样品与防锈油膜层复合电极、辅助电极、盐桥和参比电极。电化学工作站用于测量轴承钢样品与防锈油膜层复合电极在腐蚀模拟溶液中的开路电位信号与电化学阻抗谱信号；数据处理单元包括处理器和阻抗谱等效电路模型拟合模块，用于对电化学阻抗谱信号进行等效电路模型拟合，获取反映表面吸附能力的常相位角元件的电化学参数。本发明适用于储存/运输/服役过程中轴承表面不同种类防锈油膜层防护效果的评价，以及腐蚀环境变化对防锈油膜层防护效果影响的评价，具有省时特点。

技术领域

本发明属于环境腐蚀评价技术领域，涉及轴承表面防锈油膜层防护效果的电化学评价装置与方法。

背景技术

由于受周围环境中水汽、氧气、酸、碱、盐和基材中碳化物等物质的影响，轴承表面在储存、运输和使用过程中会发生物理化学变化而出现漆锈现象，从而影响轴承表面状态的均匀性与完整性，进一步影响轴承服役过程中的稳定性、精度和使用寿命。涂敷防锈油膜层是隔离轴承表面与周围腐蚀环境的常用防护手段之一，也是最直接、最具经济性的防护手段。然而，不同种类防锈油膜层对轴承的防护效果不同，且腐蚀环境变化也使得防锈油膜层表现出不一样的防护效果。传统的评价防锈油膜层防护效果的方法主要有湿热试验、盐雾试验和叠片试验，但这些评价方法都具有耗时的缺点，且不能准确反映不同腐蚀环境对同一防锈油膜层防护效果的影响，使得评价结果往往与腐蚀环境中轴承表面防锈油膜层的实际防护效果不符。因此，开发省时快捷且灵敏度高的轴承表面防锈油膜层防护效果的评价装置与方法具有重要意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种轴承表面防锈油膜层防护效果的电化学评价装置与方法，适用于储存、运输、服役过程中轴承表面不同种类防锈油膜层防护效果的评价，以及腐蚀环境变化对防锈油膜层防护效果影响的评价，具有灵敏度高、省时、高效特点。

本发明提供一种轴承表面防锈油膜层防护效果的电化学评价装置，包括：三电极系统单元、电化学工作站和数据处理单元，三电极系统单元与电化学工作站连接，电化学工作站与数据处理单元连接；

所述三电极系统单元包括：电解池、轴承钢样品与防锈油膜层复合电极、辅助电极、盐桥和参比电极；电解池内盛装有腐蚀模拟溶液，所述轴承钢样品与防锈油膜层复合电极和辅助电极设置于腐蚀模拟溶液内并通过导线与电化学工作站连接，所述盐桥一端设于腐蚀模拟溶液内，另一端通过参比电极与电化学工作站连接；

所述电化学工作站用于实时测量所述轴承钢样品与防锈油膜层复合电极在腐蚀模拟溶液中的开路电位信号与电化学阻抗谱信号；

所述数据处理单元包括：处理器和阻抗谱等效电路模型拟合模块；所述处理器用于实时记录与显示所述开路电位信号和电化学阻抗谱信号；所述阻抗谱等效电路模型拟合模块用于对测量到的电化学阻抗谱信号进行等效电路模型拟合，以获取反映表面吸附能力的常相位角元件的电化学参数。

在本发明的轴承表面防锈油膜层防护效果的电化学评价装置中，所述电解池为透明玻璃制圆桶状容器；所述腐蚀模拟溶液的体积不少于电解池容积的2/3。

在本发明的轴承表面防锈油膜层防护效果的电化学评价装置中，所述轴承钢样品与防锈油膜层复合电极设置于所述腐蚀模拟溶液内，并通过导线引出电解池顶端预留开口连接至所述电化学工作站的工作电极输入端；所述辅助电极设置于所述腐蚀模拟溶液内，并通过导线引出电解池顶端预留开口连接至所述电化学工作站的辅助电极输入端；所述盐桥的一端通过电解池侧面预留豁口设置于所述腐蚀模拟溶液内，另一端曝露于所述电解池周围的空气环境中并通过饱和KCl溶液连接于所述参比电极；所述参比电极连接于所述电化学工作站的参比电极输入端。