【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属冲刷腐蚀测试装置，具体涉及一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置及方法。
技术介绍
1、薄液膜腐蚀是金属材料最常见的腐蚀现象之一，常见于大气腐蚀、露点腐蚀、烟囱内壁腐蚀等环境。薄液膜中往往含有水溶性的腐蚀性盐类及溶入的腐蚀性气体，由于薄液膜体量的不同，可能会形成浓缩的腐蚀性溶液，极大地增大了金属的腐蚀速率。我国每年因腐蚀而损失的钢材中，50％以上是由于薄液膜腐蚀造成的，由此可见研究薄液膜腐蚀的重要性。
2、目前，已有不同的薄液膜腐蚀测试测试装置，如专利cn109632622a公开了基于微区电化学系统的薄液膜下样品腐蚀数据采集装置及方法，其侧重于对薄液膜的控制，通过利用微区电化学xyz三维高精度自动移动平台，实现精度为1μm的薄液膜厚度调节，解决了传统薄液膜设定测量过程因人为手工操作导致误差较大的问题；然而，该装置难以实现薄液膜溶液的及时更换，同时，由于薄液膜溶液体积小，随着腐蚀过程的进行，工作电极的溶解以及辅助电极端的吸氧或析氢过程很可能会改变薄液膜溶液的离子成分和浓度，丧失了溶液环境的稳定性，增大了对腐蚀过程和机制解析的不确定性。
3、专利cn111272837a公开了一种动态液膜下多尺度电化学测试装置及方法，所谓的动态是指薄液膜试样平台可以滑动，其同样面临薄液膜溶液不能更新的问题。
4、在实际环境中，如烟囱内壁的冷凝液腐蚀，是一种流动的薄液膜腐蚀形式，而目前多数薄液膜腐蚀装置(如专利cn111398158a)均模仿的是大气环境的薄液膜腐蚀，无法实现流动态薄液膜的腐蚀检测和
技术实现思路
1、本专利技术旨在针对现有技术的薄液膜腐蚀模拟装置的不足，提供一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置及方法，采用射流式喷雾与可调攻角试样平台相结合，可以实现流动态薄液膜的腐蚀检测和分析，这对深入研究和认识金属材料在不同薄液膜厚度下的腐蚀电化学行为和机理，进而有效控制薄液膜腐蚀具有重要的理论价值和实际意义。
2、为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，包括喷射室，所述喷射室内设置有气流喷嘴、溶液雾化喷嘴和试样支架；
4、所述试样支架上端可旋转角度地设置有放置架，所述放置架上用于放置待测试样；
5、所述气流喷嘴与放置架上的待测试样相对设置，所述气流喷嘴通过导管外接气泵；
6、所述溶液雾化喷嘴设置在气流喷嘴和试样支架之间且靠近气流喷嘴；所述溶液雾化喷嘴通过管路外接溶液箱。
7、进一步地，雾化液射流与试样表面的夹角调节范围为15°-90°。
8、进一步地，所述喷射室内还设置有温度控制器。
9、更进一步地，所述喷射室内还设置有温度传感器和湿度传感器。
10、更进一步地，还包括设置在喷射室外的电路控制显示柜，所述温度控制器、温度传感器、湿度传感器和气泵均与所述电路控制显示柜电连接。
11、进一步地，所述喷射室上方外接有排气管和泄压阀，所述泄压阀设置在排气管上。
12、更进一步地，所述泄压阀连接气体收集装置。
13、进一步地，所述喷射室底部设置有泄流管，所述泄流管连接废液收集装置。
14、进一步地，当气泵鼓气经气流喷嘴喷出气体，气体经过溶液雾化喷嘴并从溶液雾化喷嘴中吸出溶液使其雾化，雾化液沉积、覆盖在待测试样上形成均匀的薄液膜；并通过旋转放置架调整试样放置角度，控制覆盖在试样上的薄液膜的厚度、停留时间及流动情况。
15、一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试方法，采用如上所述的任一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，所述方法包括如下步骤：
16、步骤s01：将试样固定在试样支架上，根据温度控制器和温度传感器调控喷射室内的温度，并通过湿度传感器监测喷射室内的湿度；
17、步骤s02：调整气泵控制气流喷嘴喷出气体的流速，气体流经溶液雾化喷嘴并从溶液雾化喷嘴中吸出溶液使其雾化，雾化液沉积、覆盖在试样上形成均匀的薄液膜；调整试样倾斜角度，控制覆盖在试样上的薄液膜的厚度、停留时间及流动情况，待试样表面形成稳定薄液膜覆盖层后开始测试；
18、步骤s03：进行电化学测试，将所述试样与电化学工作站连接，开启电化学测试系统进行测试和参数的采集、处理、分析，得到所述试样的腐蚀速度和腐蚀机制。
19、进一步地，所述步骤s01中，所述试样在固定之前进行下述预处理：将试样打磨到所需表面粗糙度水平。
20、进一步地，在所述步骤s02测试过程中，当喷射室中的压力达到一定程度时，泄压阀自动泄压，使气体从排气管和泄压阀排出并收集至气体收集装置；同时，从试样上流下的液体通过泄流管流出并收集在废液收集装置中。
21、与现有技术相比，本专利技术所产生的有益效果是：
22、(1)本专利技术使用气流喷嘴和溶液雾化喷嘴，气流喷嘴与气泵由导管连接，通过气泵控制气流喷嘴喷出气体的流速，进而控制溶液箱内溶液被吸出并雾化的量，可以使溶液雾化后更均匀的覆盖在金属表面，进行冲刷腐蚀，从而实现流动态薄液膜的腐蚀检测和分析；通过更换试样的材料，可以实现相同实验条件下不同材料的腐蚀行为的对比评价，且具有可控制液体雾化量、实验周期短、操作简便的特点；
23、(2)本专利技术可通过试样支架旋转调整试样角度，结合控制试样表面粗糙度、溶液粘度等，使得试样在确定倾斜角度后，薄液膜会根据试样倾斜角度、材料表面粗糙度、液体粘度、张力等情况自成一个稳定的平衡状态，并在小倾角时，溶液自重滑动驱动力小，薄液膜较厚；大倾角时，溶液更易滑落，液膜厚度较薄，从而通过上述方式控制薄液膜的厚度、停留时间及流动情况，更加准确地模拟实际工况条件，提高测试结果的准确度；
24、(3)本专利技术的装置占地面积小、运行成本低，更加节能环保，实用性强。
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1.一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，包括喷射室，所述喷射室内设置有气流喷嘴、溶液雾化喷嘴和试样支架；
2.根据权利要求1所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，雾化液射流与试样表面的夹角调节范围为15°-90°。
3.根据权利要求1所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述喷射室内还设置有温度控制器。
4.根据权利要求3所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述喷射室内还设置有温度传感器和湿度传感器。
5.根据权利要求4所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，还包括设置在喷射室外的电路控制显示柜，所述温度控制器、温度传感器、湿度传感器和气泵均与所述电路控制显示柜电连接。
6.根据权利要求1所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述喷射室上方外接有排气管和泄压阀，所述泄压阀设置在排气管上。
7.根据权利要求6所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述泄压阀连接气体收集装置。p>
8.根据权利要求1所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述喷射室底部设置有泄流管，所述泄流管连接废液收集装置。
9.根据权利要求1所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，当气泵鼓气经气流喷嘴喷出气体，气体经过溶液雾化喷嘴并从溶液雾化喷嘴中吸出溶液使其雾化，雾化液沉积、覆盖在待测试样上形成均匀的薄液膜；并通过旋转放置架调整试样放置角度，控制覆盖在试样上的薄液膜的厚度、停留时间及流动情况。
10.一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试方法，采用如权利要求1-9任一项所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
11.根据权利要求10所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试方法，其特征在于，所述步骤S01中，所述试样在固定之前进行下述预处理：将试样打磨到所需表面粗糙度水平。
12.根据权利要求10所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试方法，其特征在于，在所述步骤S02测试过程中，当喷射室中的压力达到一定程度时，泄压阀自动泄压，使气体从排气管和泄压阀排出并收集至气体收集装置；同时，从试样上流下的液体通过泄流管流出并收集在废液收集装置中。
...【技术特征摘要】
1.一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，包括喷射室，所述喷射室内设置有气流喷嘴、溶液雾化喷嘴和试样支架；
2.根据权利要求1所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，雾化液射流与试样表面的夹角调节范围为15°-90°。
3.根据权利要求1所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述喷射室内还设置有温度控制器。
4.根据权利要求3所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述喷射室内还设置有温度传感器和湿度传感器。
5.根据权利要求4所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，还包括设置在喷射室外的电路控制显示柜，所述温度控制器、温度传感器、湿度传感器和气泵均与所述电路控制显示柜电连接。
6.根据权利要求1所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述喷射室上方外接有排气管和泄压阀，所述泄压阀设置在排气管上。
7.根据权利要求6所述的一种射流喷雾式薄液膜下样品腐蚀测试装置，其特征在于，所述泄压阀连接气体收集装置。
8.根据权利要求1所述的一种射...
【专利技术属性】
技术研发人员：李博伦，邱福寿，傅登伟，薛少华，严红娟，彭辉，王天荣，赵明辉，秦利军，王丽，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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