電化學裝置及其在測定汙損生物誘發金屬腐蝕中的應用的製作方法

2023-05-02 04:34:51 2

專利名稱：電化學裝置及其在測定汙損生物誘發金屬腐蝕中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電化學裝置及其在測定汙損生物誘發金屬腐蝕中 的應用。
技術背景海洋汙損生物有上百種，其中最主要的有藤壺、貽貝、海藻等。 海洋裝置、船舶、海水冷凝器、海水淡化裝置等投入使用後短期內就 有一層汙損生物附著上去，這種現象稱為生物汙損。海洋生物汙損是 海洋環境中十分普遍的一種現象，其對金屬材料的傳熱、管道流速以 及船舶航行、能源消耗有嚴重影響。此外，生物汙損對所附著金屬的 腐蝕也非常嚴重，而且發生範圍非常廣泛，帶來的經濟損失巨大，因 此備受腐蝕科技工作者的關注。汙損生物附著在金屬表面後可以顯著 改變金屬表面的物理化學性質，尤其是在金屬材料表面不均勻附著， 更加劇了金屬材料的局部腐蝕。汙損生物附著下金屬材料的腐蝕規律 一直是腐蝕工作者所關心的問題。目前已經進行的研究多是採用實海 掛片，待藤壺等汙損生物在金屬試片上附著後根據實驗需要將試片取 回，去除附著的汙損生物後，通過失重分析試片的腐蝕速度。除此之 外，還有人通過腐蝕形貌觀察分析汙損生物的附著特徵與局部腐蝕規 律之間的相關性。這種研究方法自使用以來至今尚未有變化。這種研 究方法只能粗略地獲得汙損生物對金屬材料整體腐蝕的情況，而汙損 生物的附著特徵與金屬材料的局部腐蝕電化學特徵之間的相關性，如 局部腐蝕電位、局部腐蝕電流的分布特徵等還無法獲得。在腐蝕科學 技術日益向原位、在線、分布特徵獲取發展的今天，汙損生物的腐蝕 研究問題還一直停留在實海掛片的階段，這限制了人們對海洋汙損生 物附著下金屬材料腐蝕電化學分布規律的研究。同時也影響到人們對 生物汙損誘發腐蝕的預防和防治。 發明內容本發明的目的是提供一種電化學裝置及其在測定汙損生物誘發金 屬腐蝕中的應用，它能實時、在線研究局部腐蝕電化學分布特徵，即腐 蝕電化學特徵隨汙損生物附著的發生、發展的變化，以及定量研究腐 蝕的發生過程，以彌補現有技術的上述不足。一種電化學裝置，其特徵在於有一電極組，電極組中的各電極分別 與開關組中一個開關的一端連接，開關組的兩個輸出端分別與零內阻 檢流計/電位計的檢流計/電位計端和檢流計端連接，零內阻檢流計/ 電位計的參比電極端接參比電極，電極帽與電極組的上部螺紋連接。上述電化學裝置在測定汙損生物誘發金屬腐蝕中的應用。 本發明的優點是可以實時、在線測量汙損生物附著不同位置電極 的腐蝕電位和電流，即腐蝕電化學的分布特徵，從此分布特徵可以分 析汙損生物對附著金屬的局部腐蝕信息，此信息是其他裝置所不能獲 得的。


附圖1為本發明的結構示意圖。附圖2為其電極組及電極帽俯視結構示意圖。
具體實施方式
本發明有一電極組1，電極組1中的各電極分別與開關組2中一個 開關的一端連接，開關組2的兩個輸出端6、 7分別與零內阻檢流計/ 電位計3的檢流計/電位計端8和檢流計端9連接，零內阻檢流計/電 位計3的參比電極端10接參比電極4，電極帽5與電極組1的上部螺 紋連接。所述的電極組1由1# 、 2#……36#共36根直徑1毫米的不鏽鋼 絲或銅絲或碳鋼絲組成，各電極封在環氧樹脂內，電極組l表面打磨 光滑，電極組1內每根電極的下部都分別通過防水銅導線與開關組2
內的一個開關連接，各電極與防水銅導線連接部位都封在環氧樹脂中。電極組1的所有電極均通過開關組2連接在一起。電極帽5在電板組 1表面製造一個空間，用來培養汙損生物，以使汙損生物能夠在電極 組1表面生長。當選用零內阻撿流計/電位計3中的零內阻檢流計功能時，使電極 組1中的1#電極與電極組1中連接在一起的其餘35根電極斷開，1# 電極和其餘35根連接在一起的電極分別連接開關組2的輸出端6、 7。 此時零內阻檢流計可以測量出電極組1中1#電極與其餘電極之間的電 流。測量結束後，使上述1#電極與開關組2的輸出端7連接，使2弁 電極與開關組2的輸出端6連接，2#電極與其餘電極之間的電流測量 步驟與1#電極和其餘電極之間的電流測量步驟相同。其它電極的測量 與上述步驟相同。當選用零內阻檢流計/電位計3中的電位計功能時，開關組2的輸 出端6和7分別與電極組1中的1#電極以及連接在一起的其餘電極相 連接。開關組2輸出端6與零內阻檢流計/電位計3的檢流計/電位計 端8連接，可以測量與幵關組2輸出端6連接的l弁電極相對於參比電 極4的電位。測量結束後，1#電極與開關組2的輸出端6斷開，與開 關組2輸出端7連接，使2#電極與開關組2的輸出端6連接，2#電極 電位測量過程與1#的測量過程相同。電極組1中的其它電極相對於參 比電極4的電位測量步驟與上述步驟相同。、本發明可以實現以下測試功能1. 測量局部腐蝕電流分布圖譜通過開關組2測量ltt電極和其餘連接電極之間的電流值，然後依 次測量2H、 3#等單個電極與其餘連接電極之間的電流大小。這樣電極 組1中36根電極的電流分布圖譜就可以測量出來。2. 測量局部電位分布圖譜在測量電位分布圖譜時，將lft電極與電極組1中其他連接在一起 的電極斷開，利用零阻檢流計/電位計3中的電位計功能測量1#電極
相對於參比電極4的電位。然後將2S電極與電極組1中其他連接在一 起的電極斷開，同時將1#電極與電極組1中其他電極連接，按照上述 步驟測量2tt電極相對於參比電極4的電位。其他電極的電位測量與上 述步驟相同。這樣電極組1中不同電極的電位就可以通過二維電位圖 譜表示出來。結合汙損生物的附著特徵，利用實驗測得的局部電位和電流分布 特徵圖譜可以研究汙損生物附著過程中金屬材料表面局部腐蝕電化學 分布特徵，而局部腐蝕電化學分布特徵對研究汙損生物附著下金屬表 面的局部腐蝕規律具有重要意義。本電化學裝置中與電路有關的部件均有市售，它們的電路均為已 知，它們的連接關係己做了說明，所以在說明書中不再另外描述。本發明的電極組1中的電極數為5-100根；開關組2中的開關數 與電極組1中的電極數相同。
權利要求
1.一種電化學裝置，其特徵在於有一電極組(1)，電極組(1)中的各電極分別與開關組(2)中一個開關的一端連接，開關組(2)的兩個輸出端(6、7)分別與零內阻檢流計/電位計(3)的檢流計/電位計端(8)和檢流計端(9)連接，零內阻檢流計/電位計(3)的參比電極端(10)接參比電極(4)，電極帽(5)與電極組(1)的上部螺紋連接。
2. 權利要求1所述的電化學裝置在測定汙損生物誘發金屬腐蝕中的應用。
全文摘要
一種電化學裝置，其特徵在於有一電極組，電極組中的各電極分別與開關組中一個開關的一端連接，開關組的兩個輸出端分別與零內阻檢流計/電位計的檢流計/電位計端和檢流計端連接，零內阻檢流計/電位計的參比電極端接參比電極，電極帽與電極組的上部螺紋連接。上述電化學裝置在測定汙損生物誘發金屬腐蝕中的應用。本發明的優點是可以實時、在線測量汙損生物附著不同位置電極的腐蝕電位和電流，即腐蝕電化學的分布特徵，從此分布特徵可以分析汙損生物對附著金屬的局部腐蝕信息，此信息是其他裝置所不能獲得的。
文檔編號G01N17/00GK101126736SQ20071011385
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月23日 優先權日2007年9月23日
發明者霞 張, 偉 王, 佳 王 申請人:中國海洋大學