一種合金腐蝕實驗裝置的製作方法
2023-10-24 05:38:37 2
專利名稱：一種合金腐蝕實驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種合金腐蝕實驗裝置，尤其是一種用χ射線實時成像技術原位監測合金在流動介質中腐蝕過程的實驗裝置。
背景技術：
腐蝕是現代生活與工業中的重要破壞因素，腐蝕造成的直接經濟損失約佔國民生產總值的3% 4%。在流動體系中，腐蝕介質與金屬表面間的相對運動會加劇金屬腐蝕。流動腐蝕是引起石油、化工、水利水電等行業中各種泵、閥、管道等部件大量損壞的重要原因。 在高速流動條件下流動腐蝕尤為嚴重。在20至30年代，流動水系統中的鋼的腐蝕就引起了人們的重視。到了 40年代中期，海洋運輸業興起，人們面臨著解決Cu及其合金在流動海水中的磨損腐蝕難題。到了 80年代隨著現代採油業的發展，迫切需要加強材料的流動腐蝕研究。至今，流動腐蝕常常成為發展新的技術與工程系統的限制因素，因此，有必要對流動腐蝕展開深入研究。此外，由於目前我國人口老齡化、中青年創傷的增多、疑難疾病患者的增加和高新技術的發展，生物醫學材料得以迅猛發展。作為世界人口最多的國家，中國已進入老齡化國家行列，生物材料的市場潛力將更加巨大。然而生物金屬材料的腐蝕問題大大限制了其在醫用領域的應用，人體內的金屬材料一旦發生腐蝕，溶解的金屬離子所生成的腐蝕產物對人體會產生惡劣的影響，因此，必須控制其腐蝕的發生。這就需要我們更加深入的研究體液流動環境下合金的腐蝕過程。最近幾年，X射線實時成像技術在材料研究領域得到研究者的重視。X射線實時成像已經應用到材料電化學過程的實時研究上。如今，通過實時成像的手段觀察合金在一定環境中的腐蝕過程，可以深入研究其相關機制。由於現在利用實時成像技術研究的材料性質存在很大不同，故實驗用樣品池也各式各樣，樣品池所用材料也是有著很大差異。現有的χ射線實時成像用實驗裝置主要是由能夠透過X射線的特定材料(這種材料對X射線吸收很小或者沒有吸收，對X射線強度不會造成影響)製成的單一樣品池，而由於做實驗用樣品的不同可能會需要不同材料製作而成，所以有時樣品的變換就需要更換不同的樣品池，操作比較麻煩，而且會大大增加製造樣品池所需時間。除此之外，現有的X射線實時成像用實驗裝置只能滿足穩定腐蝕環境下的監測研究，不能應用於流動介質環境中的腐蝕研究，也就是不能應用於以上提到的流體機械及生物材料的流動腐蝕情況。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術存在的問題，提供一種X射線實時成像用的原位監測流動介質中合金腐蝕過程時的實驗裝置。上述目的是通過下述方案實現的
一種合金腐蝕實驗裝置，其包括循環管路，其特徵在於，在所述循環管路上安裝有耐腐蝕儲罐、耐腐蝕循環泵、控制閥、流量計和樣品池。
根據上述的實驗裝置，其特徵在於，所述耐腐蝕儲罐、耐腐蝕循環泵、控制閥、流量計和樣品池按逆時針方向依次設置在所述循環管路上。根據上述的實驗裝置，其特徵在於，所述樣品池的兩端設有螺紋孔，其通過螺絲與所述循環管路連接，在所述樣品池的上部設有樣品插入口，在所述樣品池上設有X射線射入和射出口，在所述X射線射入口和X射線射出口均設有凹槽，凹槽上均設有螺紋孔，在所述X射線射入口和X射線射出口的凹槽內均安裝有可透過X射線的擋板，在該可透過X射線的擋板外側均安裝鋼圈，該鋼圈通過螺絲固定在所述X射線射入和射出口的凹槽上。根據上述的實驗裝置，其特徵在於，所述X射線射入口和射出口為矩形，所述可透過X射線的擋板為矩形，並且所述鋼圈為矩形鋼圈。本發明的有益效果本發明能夠用於X射線原位實時監測合金腐蝕過程，既可以滿足X射線穿過樣品的需要，也可以應用於流動介質情況下合金的腐蝕過程的研究，且可以隨意更換滿足不同需求的能夠透過X射線的擋板，操作簡單。
圖1是本發明的結構示意圖2是本發明的樣品池的結構示意圖； 圖3是本發明的矩形鋼圈結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發明的一種合金腐蝕實驗裝置包括耐腐蝕儲罐1、耐腐蝕循環泵2、控制閥3、流量計4、樣品池5及循環管路6，耐腐蝕儲罐1通過管路系統6與耐腐蝕循環泵2 相連，由耐腐蝕循環泵2提供動力使耐腐蝕儲罐1中的特定腐蝕液體逆時針方向流經控制閥3，通過調節控制閥3及觀測流量計4的數值來控制流經樣品池5的液體流速，從而滿足不同流速環境下的原位監測實驗。在圖1中，耐腐蝕儲罐1、耐腐蝕循環泵2、控制閥3、流量計4和樣品池5按逆時針方向依次設置在循環管路6上。也可以根據需要，以其他方式設置。參見圖2，樣品池5的兩端設有螺紋孔9，其通過螺絲與循環管路6連接，在樣品池的上部設有樣品插入口 10，在樣品池5上設有X射線射入口 8和射出口 8』，在X射線射入口 8和射出口 8』的邊緣分別設有凹槽7 (射出口 8』內的凹槽在圖中未示出)，凹槽7 (以及射出口 8』內的凹槽)上均設有螺紋孔11，在凹槽7內安裝有可透過χ射線的擋板(圖中未示出)，射出口 8』內的凹槽內也安裝有可透過χ射線的擋板，在該可透過χ射線的擋板外側安裝鋼圈12 (參見圖3)，該鋼圈12通過螺絲固定在凹槽7上。在本實施例中，χ射線射入口 8、x射線射出口 8』為矩形、配套鋼圈12也為矩形， 可以看根據需要設置為圓形、橢圓形等。實驗時將所需的能夠透過X射線的擋板放置於X 射線射入口 8和射出口 8』，並通過配套長方形鋼圈12和凹槽內螺紋孔11使其固定於凹槽 7內，實驗用樣品由樣品插入口 10插入樣品池5，整個樣品池5通過螺紋孔9與管路系統6 相連。從而實現流動介質情況下合金的腐蝕過程的研究，並且可以方便地更換不同材料製成的能夠透過χ射線的擋板。
權利要求
1.一種合金腐蝕實驗裝置，其包括循環管路，其特徵在於，在所述循環管路上安裝有耐腐蝕儲罐、耐腐蝕循環泵、控制閥、流量計和樣品池。
2.根據權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於，所述耐腐蝕儲罐、耐腐蝕循環泵、控制閥、流量計和樣品池按逆時針方向依次設置在所述循環管路上。
3.根據權利要求1或2所述的實驗裝置，其特徵在於，所述樣品池的兩端設有螺紋孔， 其通過螺絲與所述循環管路連接，在所述樣品池的上部設有樣品插入口，在所述樣品池上設有X射線射入和射出口，在所述X射線射入口和X射線射出口均設有凹槽，凹槽上均設有螺紋孔，在所述X射線射入口和X射線射出口的凹槽內均安裝有可透過X射線的擋板，在該可透過X射線的擋板外側均安裝鋼圈，該鋼圈通過螺絲固定在所述X射線射入和射出口的凹槽上。
4.根據權利要求3所述的實驗裝置，其特徵在於，所述χ射線射入口和射出口為矩形， 所述可透過χ射線的擋板為矩形，並且所述鋼圈為矩形鋼圈。
全文摘要
本發明公開了一種合金腐蝕實驗裝置，其包括循環管路，在循環管路上安裝有耐腐蝕蝕儲罐、耐腐蝕循環泵、控制閥、流量計和樣品池。樣品池的兩端設有螺紋孔，其通過螺絲與所述循環管路連接，在樣品池的上部設有樣品插入口，在樣品池上設有x射線射入和射出口，在x射線射入口及射出口的邊緣設有凹槽，凹槽上設有螺紋孔，在凹槽內安裝有可透過x射線的擋板，在該可透過x射線的擋板外側安裝鋼圈，該鋼圈通過螺絲固定在凹槽上。本發明能夠用於原位監測合金的實時腐蝕過程，這種實驗裝置既可以滿足x射線穿過樣品的需要，也可以應用於流動介質情況下合金的腐蝕過程的研究，且操作簡單。
文檔編號G01N23/04GK102279200SQ20111019650
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者何廣平, 劉峰斌, 屈敏, 李婷婷, 趙明, 高福勇 申請人:北方工業大學