一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置，其特征在于：装置主要包括：透明PVC塑料板、金属涂层试样、橡胶密封圈、圆环台肩、透明PVC电解槽、细长玻璃管、定位圆盘、台肩端口、支撑圆盘；金属涂层试样包括空白面和涂层面两部分，空白面用于连接电化学工作站，涂层面分为多个相同区域，分别用于电化学极化测试及阻抗谱测试等材料表征及评价；透明PVC塑料板用于固定金属涂层试样；透明PVC电解槽上的支撑圆盘带有用于细长玻璃管固定及定位的圆环台肩和导出对电极的小孔；细长玻璃管通过定位圆盘和圆环台肩固定在细长玻璃管中央，确保参比电极始终与金属涂层试样保持最佳且相同距离。本发明专利技术适用于电化学测量及材料表征技术领域。

An electrochemical working electrode preparation device for evaluating corrosion inhibition performance of metal coatings

The invention provides an electrochemical working electrode preparation device for evaluating the corrosion inhibition performance of metal coating, which is characterized by: transparent PVC plastic plate, metal coating sample, rubber sealing ring, ring shoulder, transparent PVC electrolyzer, slender glass tube, positioning disc, shoulder port and supporting disc; metal coating sample includes blank surface and coating surface, and blank surface. The white surface is used to connect the electrochemical workstation, and the coating surface is divided into several identical areas for material characterization and evaluation, such as electrochemical polarization test and impedance spectroscopy test; transparent PVC plastic plate is used to fix the metal coating sample; the supporting disc on the transparent PVC electrolyzer has a ring shoulder for fixing and locating slender glass tube and a small hole for deriving the electrode; and the slender glass tube passes through. The positioning disc and the shoulder of the ring are fixed in the center of the slender glass tube to ensure that the reference electrode keeps the best and the same distance from the metal coating sample at all times. The invention is applicable to the technical field of electrochemical measurement and material characterization.

【技术实现步骤摘要】
一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置
本专利技术涉及电化学腐蚀测量及材料表征
，具体是一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置。
技术介绍
电化学研究测定包括普通的电化学极化、循环伏安、交流阻抗及目前兴起的电化学噪音等方法。由于电化学方法可以精确测定电化学反应过程中电荷的转移，目前广泛应用到涂层缓蚀性能评价、腐蚀监测及材料表征等不同领域。电化学腐蚀测试中最常用的是三电极体系，即由对电极(又称辅助电极)、参比电极及工作电极组成，而在电化学研究测定中，主要是研究工作电极表面上所发生的反应过程。在采用电化学方法评价金属涂层缓蚀性能时，电化学极化测试后，作为工作电极的金属涂层表面均会受到一定程度的损伤，导致金属表面的涂层不完整，如果直接进行交流阻抗谱测试会导致结果偏差很大。因此，在金属涂层缓蚀性能评价过程中，其工作电极的制备装置及方法在电化学领域中有着不可替代的地位。现在所使用的工作电极封装材料中主要有无机和有机高分子材料两大类，其中有机高分子材料最常用。在电化学工作电极封装中所使用的有机高分子材料主要有以下几种：聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、聚芳醚酮及环氧树脂等。聚四氟乙烯和聚三氟乙烯不仅化学稳定性和电绝缘性较好，而且几乎所有的强酸、强碱、强氧化剂和有机溶剂对其都不起作用。此外，聚四氟乙烯可在250℃～260℃高温下长期使用，聚三氟乙烯具有广泛的使用温度-50～130℃，且金属的粘结性良好、透明。然而，这两种材料都不易熔融加工成形，加工困难，极易导致封装的电极泄漏，致使电极报废，同时憎水的聚四氟乙烯封装材料在水溶液测定中极易有气泡附着在电极表面上，导致无法进行电化学测量；聚三氟乙烯耐有机溶剂性较差，不适合有机相的电化学测定。聚芳醚酮是一系列性能优异的特种工程塑料，具有优良的耐摩擦、阻燃、抗水解和抗辐射性能，稳定性好，易于加工成型，且在高温、高压和高湿度等工作条件下，绝缘性仍能有效保留；但该类树脂作为热塑型材料，进行熔融加工时需要较高的温度，并且熔融后树脂粘度较大，极易将气泡包裹在电极基体附近，导致电极无法正常工作，且原材料较为昂贵；环环氧树脂由于具有良好的可加工性和较高的性价比，在电化学工作电极的封装中经常被使用。但因其固化物质脆，耐开裂性能、抗冲击性能较低，而且耐热性差，使其应用受到了一定的限制。更重要的是，在做完电化学测试后，若要用扫描电子显微镜(SEM)观察样品的腐蚀形貌，或用能谱分析(EDS)研究腐蚀产物成分，需要将电极外面的环氧树脂层、焊锡及金属软导线等除去，才能平稳放置和测试，而该操作导致电极的结构被破坏，电极无法继续使用，因而电极的利用率低。若重新制作一个电极并进行电化学试验，不但增加了制作电极的工作量和成本，而且不同批次材料的差异、制作过程的误差及试验环境的变化会导致试验及测试结果出现较大偏差，并大大降低了工作效率。因此，为了提高工作电极的多次利用率及电化学测试工作效率，降低制备工作电极的工作量、成本及其导致的测试偏差，本专利技术提出一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置，该装置不需采用任何有机高分子材料(如环氧树脂、聚四氟乙烯等)，即可简单快速地制备出可用于评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：本专利技术提出的一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置，其特征在于，主要包括：试样槽、透明PVC塑料板、金属涂层试样、透明PVC电解槽、橡胶密封圈、螺栓、支撑圆盘、细长玻璃管、参比电极、对电极、定位圆盘、圆环台肩、台肩端口、绝缘导线。其中，金属涂层试样包括空白面和涂层面两部分，空白面用于连接绝缘导线及电化学工作站，涂层面分为若干个相同区域(根据实验方案设置相同区域的数量)，可分别用于金属涂层在不同条件下的电化学极化测试及阻抗谱测试等材料表征及评价；透明PVC塑料板包括试样槽和用于连接的螺纹孔，主要用于固定金属涂层试样；透明PVC电解槽主要包括直线段、圆弧段、台肩端口、支撑圆盘及用于连接的螺纹孔，台肩端口面积一定，作为金属涂层试样的实际工作面，而支撑圆盘带有用于细长玻璃管固定及定位的圆环台肩和导出对电极的小孔；位于台肩端口的橡胶密封圈主要用于密封金属涂层试样；螺栓主要用于将金属涂层试样固定在透明PVC电解槽的台肩端口；细长玻璃管包括上部直线段、锥形段、下部端口和定位圆盘，下部端口用于固定对电极，定位圆盘通过圆环台肩固定在细长玻璃管中央，确保细长玻璃管内的参比电极始终与金属涂层试样保持最佳且相同的距离；参比电极位于细长玻璃管中央，且与细长玻璃管锥形段紧密接触，通过毛细管效应与测试溶液接触。本专利技术的优点是：(1)装置不需采用任何有机及无机高分子材料(如环氧树脂、聚四氟乙烯等)，即可简单快速地制备出可用于评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极，可同时开展不同条件下的电化学极化测试、阻抗谱测试及测试后涂层表面形貌及化学成分分析等；(2)在做完电化学测试后，可直接用扫描电子显微镜(SEM)观察样品的腐蚀形貌，或用能谱分析(EDS)研究腐蚀产物成分，不需去除电极外面的环氧树脂层、焊锡及金属软导线等；(3)装置的结构及电极制备方法简单，能够实现电极的快速制备，也能实现参比电极与工作电极之间的距离始终保存最佳且相同，还能够保证制备出的工作电极具有一致的形态，因此，不仅提高了工作电极的制备效率及利用率，而且最大限度的提高了金属涂层缓蚀性能评价测试结果的准确性。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2是金属涂层试样及透明PVC塑料板的俯视结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本专利技术进行详细描述。参看图1和图2，本专利技术提出的一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置，其特征在于，主要包括：试样槽2、透明PVC塑料板3、金属涂层试样4、透明PVC电解槽8、橡胶密封圈5、螺栓6、支撑圆盘18、细长玻璃管10、参比电极9、对电极11、定位圆盘15、圆环台肩7、台肩端口16、绝缘导线23。其中，金属涂层试样4包括空白面20和涂层面21两部分，空白面21用于连接绝缘导线23及电化学工作站，涂层面22分为若干个相同区域(根据实验方案设置相同区域的数量)，可分别用于金属涂层在不同条件下的电化学极化测试及阻抗谱测试等材料表征及评价；透明PVC塑料板3包括试样槽2和用于连接的螺纹孔1，主要用于固定金属涂层试样4；透明PVC电解槽8主要包括直线段12、圆弧段14、台肩端口16、支撑圆盘18及用于连接的螺纹孔1，台肩端口16面积一定，作为金属涂层试样4的实际工作面，而支撑圆盘18带有用于细长玻璃管10固定及定位的圆环台肩7和导出对电极11的小孔13；位于台肩端口16的橡胶密封圈5主要用于密封金属涂层试样4；螺栓6主要用于将金属涂层试样4固定在透明PVC电解槽8的台肩端口16；细长玻璃管10包括上部直线段20、锥形段19、下部端口17和定位圆盘15，下部端口17用于固定对电极11，定位圆盘15通过圆环台肩7固定在细长玻璃管10中央，确保细长玻璃管10内的参比电极9始终与金属涂层试样4保持最佳且相同的距离；参比电极9位于细长玻璃管10中央，且与细长玻璃管10锥形段19紧密接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置，其特征在于，装置主要包括：试样槽(2)、透明PVC塑料板(3)、金属涂层试样(4)、橡胶密封圈(5)、螺栓(6)、圆环台肩(7)、透明PVC电解槽(8)、细长玻璃管(10)、定位圆盘(15)、台肩端口(16)、支撑圆盘(18)；金属涂层试样(4)包括空白面(20)和涂层面(21)两部分，空白面(20)用于连接绝缘导线(22)及电化学工作站，涂层面(21)分为若干个相同区域(根据实验方案设置相同区域的数量)，可分别用于金属涂层在不同条件下的电化学极化测试及阻抗谱测试等材料表征及评价；透明PVC塑料板(3)包括试样槽(2)和用于连接的螺纹孔(1)，主要用于固定金属涂层试样(4)；透明PVC电解槽(8)主要包括直线段(12)、圆弧段(14)、台肩端口(16)、支撑圆盘(18)及用于连接的螺纹孔(1)，台肩端口(16)面积一定，作为金属涂层试样(4)的实际工作面，而支撑圆盘(18)带有用于细长玻璃管(10)固定及定位的圆环台肩(7)和导出对电极(11)的小孔(13)；位于台肩端口(16)的橡胶密封圈(5)主要用于密封金属涂层试样(4)；螺栓(6)主要用于将金属涂层试样(4)固定在透明PVC电解槽(8)的台肩端口(16)；细长玻璃管(10)包括上部直线段(20)、锥形段(19)、下部端口(17)和定位圆盘(15)，下部端口(17)用于固定对电极(11)，定位圆盘(15)通过圆环台肩(7)固定在细长玻璃管(10)中央，确保细长玻璃管(10)内的参比电极(9)始终与金属涂层试样(4)保持最佳且相同的距离；参比电极(9)位于细长玻璃管(10)中央，且与细长玻璃管(10)锥形段(19)紧密接触，通过毛细管效应与测试溶液接触。...

【技术特征摘要】
1.一种评价金属涂层缓蚀性能的电化学工作电极制备装置，其特征在于，装置主要包括：试样槽(2)、透明PVC塑料板(3)、金属涂层试样(4)、橡胶密封圈(5)、螺栓(6)、圆环台肩(7)、透明PVC电解槽(8)、细长玻璃管(10)、定位圆盘(15)、台肩端口(16)、支撑圆盘(18)；金属涂层试样(4)包括空白面(20)和涂层面(21)两部分，空白面(20)用于连接绝缘导线(22)及电化学工作站，涂层面(21)分为若干个相同区域(根据实验方案设置相同区域的数量)，可分别用于金属涂层在不同条件下的电化学极化测试及阻抗谱测试等材料表征及评价；透明PVC塑料板(3)包括试样槽(2)和用于连接的螺纹孔(1)，主要用于固定金属涂层试样(4)；透明PVC电解槽(8)主要包括直线段(12)、圆弧段(14)、台肩端口(16)、支撑圆盘(18)及用于连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宽海，林元华，王晓红，曾德智，张晓燕，刘冰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51