用于深海模拟环境的电解池装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于深海模拟环境的电解池装置，其包括电解池主体和电极组件；电解池主体包括密封盖合且形成收容空间的上盖体和下壳体，收容空间用于收容电解质溶液，且电解质溶液充满收容空间；电极组件包括分别密封穿设上盖体和下壳体中的至少一个的参比电极、辅助电极以及工作电极，参比电极、辅助电极以及工作电极的第一端位于收容空间内，参比电极、辅助电极以及工作电极的第二端位于收容空间外并用于与外部的电化学测试系统连接；电解池主体的上盖体和下壳体中的至少一个的至少一部分由柔性材料制成。本发明专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置能够用于模拟深海环境中并且始终快速确保电解池装置内外的压力平衡，使电解池装置能够抗高压。

Electrolytic Cell Device for Deep-sea Simulated Environment

【技术实现步骤摘要】
用于深海模拟环境的电解池装置
本专利技术涉及模拟深海环境的实验设备
，尤其涉及一种用于深海模拟环境的电解池装置。
技术介绍
随着土地资源的急剧消耗，人们急需寻找新的能源来应对能源危机和进行可持续发展。由于海洋资源的丰富，尤其是深海中蕴含有大量的石油、天然气和矿产资源，开发深海已成为21世纪世界海洋科技及工程发展的研究重点。伴随着深海资源的开发，对在深海环境中使用的材料或设备所面临的恶劣腐蚀问题必须得到解决。因此，研究材料或设备在深海中的腐蚀问题具有十分重要的研究意义。目前深海腐蚀研究主要有深海环境挂片和室内模拟两种试验方式。其中，深海挂片试验方式观测困难，无法进行在线测试，获取的数据类型单一，获取时间较长，耗资较大，效率低下，因此室内模拟试验成了当今研究深海材料或设备腐蚀行为的主要方式。目前在室内模拟深海环境研究材料或设备腐蚀行为的主要方式为电化学测试，电化学测试方法简单方便，试验周期短，效率高，能进行在线测试，因此也研发出了诸多室内模拟深海方法和相应的电解池装置。在已知技术中，例如一种直接利用电解池室底部活塞式隔板在电解池室内产生模拟深海环境的高压的电解池装置，该装置能够模拟深海环境条件进行电化学测试，测试效率高，数据准确，但其加压速度较慢且最高耐压仅为10MPa。再例如一种利用耐压金属材料制成电解池室的电解池装置，通过在电池室上设置加压孔以连接加压设备，能快速实现模拟深海环境的条件，测试操作简单，耗时短且经济高效，但其工作电极的安装配套组件数量较多且安装方法复杂。还有一种利用外接高压系统快速进行升压的电解池装置，密封性很好，能够在模拟深海环境条件下进行电化学测试，但电解池装置顶盖设计相对较复杂且其制作材料均为金属材料，长期使用易腐蚀。上述这些电解池装置的共同特点是通过各种手段对电解池的内部进行加压。虽然电解池装置能够模拟深海环境条件，但这将使得电解池装置的内外压差巨大，可能存在电解池装置因不耐压而被破坏的风险，从而使应用于模拟深海环境的电解池装置失效，因此对电解池的制备材料和密封性要求极高，使电解池装置结构复杂而操作不便。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于深海模拟环境的电解池装置，其能够用于高压的深海模拟环境中并且始终快速确保电解池装置内外的压力平衡。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于深海模拟环境的电解池装置，其包括电解池主体和电极组件；电解池主体包括密封盖合的上盖体和下壳体，上盖体和下壳体形成收容空间，形成收容空间用于收容电解质溶液，且电解质溶液充满收容空间；电极组件包括参比电极、辅助电极以及工作电极，参比电极、辅助电极以及工作电极分别密封穿设上盖体和下壳体中的至少一个，参比电极、辅助电极以及工作电极的第一端位于收容空间内，参比电极、辅助电极以及工作电极的第二端位于收容空间外并用于与外部的电化学测试系统连接；电解池主体的上盖体和下壳体中的至少一个的至少一部分由柔性材料制成。在一实施例中，柔性材料为绝缘高分子材料。在一实施例中，柔性材料为塑料或橡胶。在一实施例中，参比电极为Ag/AgCl参比电极。在一实施例中，辅助电极为铂电极。在一实施例中，上盖体与下壳体之间的盖合处通过密封圈密封。在一实施例中，参比电极、辅助电极以及工作电极与上盖体和下壳体中的至少一个之间通过环氧树脂固化密封或通过密封圈密封。本专利技术的有益效果如下：在本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置中，电解池主体的上盖体和下壳体中的至少一个的至少一部分由柔性材料制成，当本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置置于高压的深海模拟环境中，由于柔性材料具有高度柔性、可弹性变形的特性，使得高压环境的压力能传导至电解池装置的电解池主体的内部，并且由于电解池主体的下壳体内的电解质溶液为不可压缩液体，所以能产生等大小的作用于电解池主体外部的反作用力，使得始终快速确保电解池装置内外压力平衡，从而使电解池装置能够抗高压而不易被破坏，并且电解池装置结构简单而易于操作。附图说明图1是本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置的示意图。图2是使用45号钢材在本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置中进行电化学交流阻抗测试得到的Bode谱图。图3是使用45号钢材在本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置中进行动电位极化曲线测试的极化曲线图。其中，附图标记说明如下：1电解池主体2电极组件11上盖体21参比电极12下壳体22辅助电极S密封圈23工作电极具体实施方式附图示出本专利技术的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本专利技术的示例，本专利技术可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本专利技术。下面参照附图来详细说明根据本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置。参照图1，本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置包括电解池主体1和电极组件2。电解池主体1包括密封盖合的上盖体11和下壳体12，上盖体11和下壳体12形成收容空间C，收容空间C用于收容电解质溶液，且电解质溶液充满收容空间C。电极组件2包括参比电极21、辅助电极22以及工作电极23，参比电极21、辅助电极22以及工作电极23分别密封穿设上盖体11和下壳体12中的至少一个，参比电极21、辅助电极22以及工作电极23的第一端位于收容空间C内，参比电极21、辅助电极22以及工作电极23的第二端位于收容空间C外并用于与外部的电化学测试系统(未示出)连接。电解池主体1的上盖体11和下壳体12中的至少一个的至少一部分由柔性材料制成，也就是说，可以是电解池主体1的上盖体11由柔性材料制成、下壳体12由柔性材料制成或上盖体11和下壳体12由柔性材料制成，还可以是上盖体11的一部分、下壳体12的一部分或上盖体11和下壳体12的一部分由柔性材料制成。其中，参比电极21、辅助电极22以及工作电极23的第一端为用于进行电化学测试的工作端，参比电极21、辅助电极22以及工作电极23的第二端为与外部的电化学测试系统连接的连接端。使电解质溶液充满收容空间C用以防止空气进入收容空间C，从而防止在用电解池装置进行电化学测试试验时，影响试验结果的准确性。在本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置中，电解池主体1的上盖体11和下壳体12中的至少一个的至少一部分由柔性材料制成，当本专利技术的用于深海模拟环境的电解池装置置于高压的深海模拟环境中，由于柔性材料具有高度柔性、可弹性变形的特性，使得高压环境的压力能传导至电解池装置的电解池主体1的内部，并且由于电解池主体1的下壳体12内的电解质溶液为不可压缩液体，所以能产生等大小的作用于电解池主体1外部的反作用力，使得始终快速确保电解池装置内外压力平衡，从而使电解池装置能够抗高压而不易被破坏，并且电解池装置结构简单而易于操作。柔性材料为绝缘高分子材料，柔性材料例如为塑料或橡胶等高分子不导电材料。保证电化学测试过程中所有电荷均在电解池主体1内部流通，使得电解池主体1对外绝缘性良好，能确保工作试样的电化学测试结果的准确性。参照图1，为了保证电解池主体1的密封性良好，电解池主体1的上盖体11与下壳体12之间的盖合处通过密封圈S密封。为了电极组件2安装方便，可在上盖体11上预先设置电极安装孔(未示出)，以使参比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于深海模拟环境的电解池装置，其特征在于，包括电解池主体(1)和电极组件(2)；电解池主体(1)包括密封盖合的上盖体(11)和下壳体(12)，上盖体(11)和下壳体(12)形成收容空间(C)，收容空间(C)用于收容电解质溶液，且电解质溶液充满收容空间(C)；电极组件(2)包括参比电极(21)、辅助电极(22)以及工作电极(23)，参比电极(21)、辅助电极(22)以及工作电极(23)分别密封穿设上盖体(11)和下壳体(12)中的至少一个，参比电极(21)、辅助电极(22)以及工作电极(23)的第一端位于收容空间(C)内，参比电极(21)、辅助电极(22)以及工作电极(23)的第二端位于收容空间(C)外并用于与外部的电化学测试系统连接；电解池主体(1)的上盖体(11)和下壳体(12)中的至少一个的至少一部分由柔性材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种用于深海模拟环境的电解池装置，其特征在于，包括电解池主体(1)和电极组件(2)；电解池主体(1)包括密封盖合的上盖体(11)和下壳体(12)，上盖体(11)和下壳体(12)形成收容空间(C)，收容空间(C)用于收容电解质溶液，且电解质溶液充满收容空间(C)；电极组件(2)包括参比电极(21)、辅助电极(22)以及工作电极(23)，参比电极(21)、辅助电极(22)以及工作电极(23)分别密封穿设上盖体(11)和下壳体(12)中的至少一个，参比电极(21)、辅助电极(22)以及工作电极(23)的第一端位于收容空间(C)内，参比电极(21)、辅助电极(22)以及工作电极(23)的第二端位于收容空间(C)外并用于与外部的电化学测试系统连接；电解池主体(1)的上盖体(11)和下壳体(12)中的至少一个的至少一部分由柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋光铃，许雨晴，冯振亮，王子明，傅恬，郑大江，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35