搪瓷涂层电极及制备方法、耐腐蚀性测试方法技术

本发明专利技术属于电化学材料技术领域，具体涉及搪瓷涂层电极及制备方法、耐腐蚀性测试方法。本发明专利技术所要解决的技术问题是测定搪瓷涂层的耐腐蚀性，通过电化学分析法进行测定。本发明专利技术首先制备了搪瓷涂层电极，再以搪瓷涂层电极、铂电极、甘汞参比电极、电化学分析仪连接测试搪瓷涂层在腐蚀溶液体系中的极化曲线，计算出搪瓷涂层的腐蚀电位Ecorr和腐蚀电流密度icorr，最终得到搪瓷涂层的腐蚀速度V。本发明专利技术方法具有操作简单、耗时短、结果更准确等优点。

Enamel coated electrode and its preparation method and corrosion resistance test method

The invention belongs to the technical field of electrochemical materials, in particular to the enamel coated electrode, the preparation method and the corrosion resistance test method. The technical problem to be solved by the invention is to determine the corrosion resistance of the enamel coating and to determine it by electrochemical analysis method. The enamel coating electrode is first prepared, and then the polarization curve of the enamel coating in the corrosion solution system is tested by connecting the enamel coating electrode, platinum electrode, calomel reference electrode and electrochemical analyzer. The corrosion potential Ecorr and corrosion current density icorr of the enamel coating are calculated, and the corrosion rate V of the enamel coating is finally obtained. . The method has the advantages of simple operation, short time consumption and more accurate results.

【技术实现步骤摘要】
搪瓷涂层电极及制备方法、耐腐蚀性测试方法
本专利技术属于电化学材料
，具体涉及搪瓷涂层电极及制备方法、耐腐蚀性测试方法。
技术介绍
搪瓷涂层是涂烧在金属底坯表面上的一种无机瓷釉，具有良好的金属浸润性和亲和力，在烧制时瓷釉与金属表面形成氧化过渡层，与金属表面熔融为一体。瓷釉面能够防止金属在各种体系中的腐蚀，起到一个缓冲保护作用，减小金属基体的腐蚀。因此，搪瓷制品兼备了金属的强度和瓷釉华丽的外表以及耐化学侵蚀的性能。目前，搪瓷涂层的耐腐蚀性能评价主要以沸腾热酸液或100g/L柠檬酸溶液浸腐来评价搪瓷涂层的耐腐蚀性能。GB/T7989-2003搪玻璃釉耐沸腾盐酸腐蚀性能的测定方法中，以搪瓷试件经质量分数20％沸腾盐酸腐蚀168h或336h，测定试件质量损失，计算一定时间内单位面积上的质量损失率，即腐蚀速率。腐蚀速率愈低，搪玻璃釉对沸腾盐酸耐蚀性能愈好。然而这种测试方法时间比较漫长，测试结果误差较大，同时会采用大量的人力、物力的浪费。GB/T9989-2005搪瓷耐室温柠檬酸侵蚀试验方法中，用100g/L柠檬酸溶液侵蚀搪瓷涂层试样的一部分表面，该方法根据搪瓷涂层表面的状态及可清洁程度对耐侵蚀性进行评定。具体为在每块试样上滴几滴100g/L柠檬酸溶液，并用滤纸覆盖，保证在搪瓷涂层表面有一个连续的滤纸吸附柠檬酸的处理区，其直径应小于整块搪瓷涂层的表面，用表面皿盖住柠檬酸处理区，整个试验期间保持23士3℃的温度，经过15min士30s后，移去表面皿盖子及柠檬酸滤纸，用蒸馏水、去离子水或自来水淋洗搪瓷涂层试样表面，用新的干滤纸吸干，用铅笔划接近平行的线条经过酸处理区和未处理区，在光线明亮处从不同的角度目视酸处理区与未处理区的差异，以此判断搪瓷涂层在100g/L柠檬酸溶液中耐腐蚀性能的定级。然而这种测试方法比较简单，只能进行简单的定性测试，不能定量的测试出搪瓷涂层耐腐蚀性能的具体数据。
技术实现思路
针对现有检测搪瓷涂层耐腐蚀性存在的缺陷，本专利技术提供了一种耗时短、更简单、更准确的搪瓷涂层耐腐蚀性的测试方法。电化学腐蚀是一个特殊电腐蚀，即由外电流引起的腐蚀。电位极化曲线Tafel是评价样品耐蚀性能的指标，室温下将样品浸入腐蚀溶液体系中，进行极化曲线测试。极化曲线中阴极部分与氢气的析出相关，而阳极部分与样品的腐蚀性能相关。阳极极化曲线是指从自腐蚀电位开始，以一定的扫描速度，极化工作电极至某一指定电位，获得电位和电流密度的关系曲线。随着电位的正移，电流密度越大，则耐蚀性越弱，反之则越强。因此，本专利技术利用电化学腐蚀来测试搪瓷涂层的耐化学侵蚀能力、腐蚀速度监测与缓蚀评价。首先，本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种搪瓷涂层电极的制备方法。该制备方法包括以下步骤：a、将导线焊接到搪瓷涂层的金属基体表面，然后将其放入容器中；b、将环氧树脂与固化剂混匀去除气泡，再加入增塑剂混匀得混合料，将混合料加入步骤a的容器中将除搪瓷涂层面以外的其它面进行密封；c、去除加入容器中的混合料中的气泡，待环氧树脂固化，得到搪瓷涂层电极。具体的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述搪瓷涂层进行切割、研磨、清洗、烘干后再进行焊接。进一步的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述切割的转速为2800～3000r/min。切割采用的设备为金相试样切割机。进一步的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述研磨采用的砂纸为240～700CWAl2O3，转速为400～500r/min。研磨采用的设备为金相磨抛机。试样与砂纸面呈90°。进一步的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，研磨之前进行打磨。所述打磨转速为1200～1500r/min，试样边缘与砂轮面呈70～80°夹角。打磨采用的设备为砂轮机。每3～5s用水冷却。进一步的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述清洗为先水洗，再用丙酮或无水乙醇洗。具体的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述搪瓷涂层金属基体为边长10mm～15mm的正方形或长方形。具体的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述搪瓷涂层金属基体为低碳钢、搪瓷钢或铜及铜合金中任意一种。进一步的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述铜合金为Cu-5Zn、Cu-5Sn或Cu-5Sn-5Zn任意一种。优选的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述导线为铜芯线、铝芯线或铁芯线中任意一种。进一步的，所述导线为铜芯线。优选的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述铜芯线截面积为2～2.5mm2。所述铜芯线长度为15～20cm。优选的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述焊接采用Na2B4O7.4H2O和松香辅助焊接；或者采用导电胶体直接粘结固定。所述导电胶体包括铜胶、镍胶、银胶、银碳胶、碳胶。具体的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述容器的材质为橡胶、塑料或硬质纸管中任意一种。进一步的，所述容器的材质为PVC材质。具体的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤a中，所述PVC容器的外径为16～20mm。优选的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤b中，所述固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、双氰胺或多异氰酸酯中任意一种。进一步的，所述固化剂为乙二胺。优选的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤b中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。进一步的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤b中，环氧树脂与乙二胺的质量比为3.8～4:1。更优选为4:1。进一步的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤b中，环氧树脂与邻苯二甲酸二丁酯的质量比为7.5～8:1。进一步的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤b中，所述去除气泡采用在40～60℃恒温的方式来实现。具体的，上述搪瓷涂层电极的制备方法步骤b中，所述去除加入容器中的混合料中的气泡采用硬质细丝沿金属基体四周来回移动实现。采用细铁丝沿金属基体四周边沿来回移动，使四周的气泡上浮出环氧树脂液的表面，固化后则没有气泡。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供由上述方法制备得到的搪瓷涂层电极。本专利技术所要解决的第三个技术问题是提供搪瓷涂层耐腐蚀性的测试方法。该测试方法包括以下步骤：将上述制备得到的搪瓷涂层电极、铂电极、甘汞参比电极与电化学分析仪连接，将搪瓷涂层电极、铂电极、甘汞参比电极放入腐蚀溶液中，通电，测得极化曲线数值，做出Ecorr-logi(A/cm2)极化曲线，得出腐蚀电位Ecorr和腐蚀电流密度icorr，同时得出搪瓷涂层腐蚀速率V＝3.27(A.icorr)/(n.d)；其中，icorr＝i/S；i由logi(A/cm2)求反对数得到；S为搪瓷涂层面的表面积；d为搪瓷密度，A为搪瓷平均原子量，n为电化学测试的电子转移数。具体的，上述搪瓷涂层耐腐蚀性的测试方法中，所述腐蚀溶液为常规腐蚀液。例如酸溶液、碱溶液、模拟3％NaCl海水均可。不同的腐蚀液腐蚀能力不一样，产生的腐蚀电位和腐蚀电流就不一样，测得的腐蚀电流密度和腐蚀速度值也不一样。进一步的，上述搪瓷涂层耐腐蚀性的测试方法中，所述酸溶液为质量浓度15～30％盐酸或者质量浓度20～30％硫酸溶液。具体的，上述搪瓷涂层耐腐蚀性的测试方法中，所述电化学分析仪为CHI640系列或CHI660系列。优选的，上述搪瓷涂层耐腐蚀性的测试方法中，控制搪瓷涂层电极的涂层面面向铂电极和甘汞参比电极，距离为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.搪瓷涂层电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将导线焊接到搪瓷涂层的金属基体表面，然后将其放入容器中；b、将环氧树脂与固化剂混匀去除气泡，再加入增塑剂混匀得混合料，将混合料加入步骤a的容器中将除搪瓷涂层面以外的其它面进行密封；c、去除加入容器中的混合料中的气泡，待环氧树脂固化，得到搪瓷涂层电极。

【技术特征摘要】
1.搪瓷涂层电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将导线焊接到搪瓷涂层的金属基体表面，然后将其放入容器中；b、将环氧树脂与固化剂混匀去除气泡，再加入增塑剂混匀得混合料，将混合料加入步骤a的容器中将除搪瓷涂层面以外的其它面进行密封；c、去除加入容器中的混合料中的气泡，待环氧树脂固化，得到搪瓷涂层电极。2.根据权利要求1所述的搪瓷涂层电极的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述搪瓷涂层需进行切割、研磨、清洗、烘干后再进行焊接。3.根据权利要求2所述的搪瓷涂层电极的制备方法，其特征在于：至少满足以下一项：所述切割的转速为2800～3000r/min；切割采用的设备为金相试样切割机；所述研磨采用的砂纸为240～700CWAl2O3，转速为400～500r/min；研磨时试样与砂纸面呈90°；研磨采用的设备为金相磨抛机；研磨之前进行打磨；所述打磨转速为1200～1500r/min，试样边缘与砂轮面呈70～80°夹角；打磨采用的设备为砂轮机；所述清洗为先水洗，再用丙酮或无水乙醇洗。4.根据权利要求1～3任一项所述的搪瓷涂层电极的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述搪瓷涂层金属基体为低碳钢、搪瓷钢或铜及铜合金中任意一种；优选的，所述铜合金为Cu-5Zn、Cu-5Sn或Cu-5Sn-5Zn任意一种。5.根据权利要求1～4任一项所述的搪瓷涂层电极的制备方法，其特征在于：步骤b中，所述固化剂为乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒明勇，钟庆东，尹海英，
申请(专利权)人：攀枝花学院，
类型：发明
国别省市：四川,51