一种金属钝化膜消长动态过程的电化学测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种金属钝化膜消长动态过程的电化学测试装置，属于材料性能检测领域。本发明专利技术通过相互交叠的砂片组的变径和旋转，实现对试样的夹紧和对其表面钝化膜的磨损，使试验在一定范围内不受试样原始尺寸及磨损过程中尺寸改变的限制。通过带有滚珠轴承结构的支撑盘设计，同时实现砂片间相对位置的锁死和一体旋转动作。通过对旋转磨损频次和时长的控制，实现单次或多次磨损试验。通过内置的电化学三电极系统，实现钝化膜消长动态过程的原位、实时电化学测试。本发明专利技术原理简单，操作简便，相比于现有划伤电极技术增加了试样的有效测试面积，更准确的反映高压、苛性腐蚀环境中，或频繁磨损工况条件下，金属钝化膜磨损和自愈的动态电化学行为。

【技术实现步骤摘要】
一种金属钝化膜消长动态过程的电化学测试装置
本专利技术属于材料性能检测
，具体涉及材料腐蚀电化学测试，尤其是金属钝化膜消长动态过程的测试装置。
技术介绍
不锈钢、钛合金等金属材料优异的耐蚀性源自于其表面的钝化膜。这一薄层钝化膜在完好的状态下可以为材料提供充分的保护，使材料免受腐蚀介质的侵蚀。但当钝化膜发生破损时，材料局部的钝态将被破坏，小面积活态和大面积钝态间形成电偶对，电化学热力学平衡被打破，造成局部腐蚀加剧。在高压、低氧的深海环境，或其他苛性腐蚀介质中，亦或处于频繁磨损工况条件下，钝化膜的自愈行为受到极大的限制，这可能继而引发更严重的材料失效问题。因此，了解金属材料表面钝化膜消长动态过程对指导材料的研发和应用具有重要的意义。为此，周虹晖等设计了一套用于材料钝化过程研究的装置，通过敲击杆下落冲断沉积在玻璃上的薄膜，同时测量新鲜截面的电化学信息，尽管此方法测量结果准确，但只适用于薄膜材料，试样预处理较困难。专利CN108593536A设计了一种动态电化学腐蚀磨损试验装置，实现了不同工况（载荷、转速、介质）下的电化学参数与摩擦学性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属钝化膜消长动态过程的电化学测试装置，其特征在于，包括：釜盖（1）、釜体（2）及内部组件和设备；/n所述釜盖（1）上设置工作电极（6）、参比电极（5）和辅助电极（7），构成电化学三电极体系，并通过与外部电化学测试设备的连接，实现试验动态过程的电化学测试，其中工作电极（6）由试样加工后制得；/n所述釜体（2）内分为两个舱段：上部试验舱段（12）和下部设备舱段（18），试验舱段（12）与设备舱段（18）之间通过导向盘（15）相隔离；/n其中试验舱段（12）的釜体（2）外侧设置进液管（3）和出液管（9），进液管（3）、出液管（9）通过泵阀与外部溶液槽相连，实现试验溶液循环和试验舱段（12）...

【技术特征摘要】
1.一种金属钝化膜消长动态过程的电化学测试装置，其特征在于，包括：釜盖（1）、釜体（2）及内部组件和设备；
所述釜盖（1）上设置工作电极（6）、参比电极（5）和辅助电极（7），构成电化学三电极体系，并通过与外部电化学测试设备的连接，实现试验动态过程的电化学测试，其中工作电极（6）由试样加工后制得；
所述釜体（2）内分为两个舱段：上部试验舱段（12）和下部设备舱段（18），试验舱段（12）与设备舱段（18）之间通过导向盘（15）相隔离；
其中试验舱段（12）的釜体（2）外侧设置进液管（3）和出液管（9），进液管（3）、出液管（9）通过泵阀与外部溶液槽相连，实现试验溶液循环和试验舱段（12）内压力条件的控制；
其中试验舱段（12）中心设置若干相互交叠的砂片（13）围成圆筒形砂片组，砂片（13）由砂片支座（14）夹持，砂片支座（14）上部为活节，可使砂片（13）自由转动，当砂片组向内转动缩小至试样直径大小时，砂片（13）压紧在试样表面，将试样夹紧固定；
其中设备舱段（18）上部设置旋转磨损组件，实现对试样表面钝化膜的磨损，旋转磨损组件包括：变径盘（17）、支撑盘（31）、支撑杆（21）、主旋转电机（22）、副旋转电机（20）、传动杆（19）。


2.根据权利要求1所述的一种金属钝化膜消长动态过程的电化学测试装置，其特征在于，所述导向盘（15）上开有与砂片支座（14）相对应的导向槽（25），砂片支座（14）卡入导向槽（25）中，导向盘（15）通过连接杆固定在其轴心下方的主旋转电机（22）上；
所述导向盘（15）下方为变径盘（17），变径盘（17）绕主旋转电机（22）连接杆旋转，所述变径盘（17）上部设置有与砂片支座（14）相匹配的凸条（26），变径盘（17）下部沿周向固定有从动齿轮（30），所述从动齿轮（30）附近设置有与副旋转电机（20）相连的主动齿轮（27），从动齿轮（30）和主动齿轮（27）与设置在其间的传动齿轮（28）相啮合，传动齿轮（28）安装在传动杆（19）顶端，所述传动杆（19）为液压杆，升起时，传动齿轮（28）与主动齿轮（27）和从动齿轮（30）同时接触，完成变径盘（17）的旋转动作；下降时，传动齿轮（28）与主动齿轮（27）和从动齿轮（30）分离，旋转停止，随变径盘（17）的旋转，砂片支座（14）在变径盘（17）上部凸条（26）的推动下，在导向盘（15）的导向槽（25）内往复滑动，从而实现砂片组的变径；
所述副旋转电机（20）可实现正向和反向的往复旋转，副旋转电机（20）带动变径盘（17）正向旋转时，凸条（26）推动砂片支座（14）在导向槽（25）内正向滑动，使砂片组所围成圆筒形的直径减小，直至夹紧试样为止；副旋转电机（20）带动变径盘（17）反向旋转时，凸条（26）推动砂片支座（14）在导向槽（25）内反向滑动，使砂片组所围成圆筒形...

【专利技术属性】
技术研发人员：范林，丁康康，侯健，孙明先，马力，张海兵，张彭辉，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37