CN103630488A - 电化学腐蚀测量原位观察实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电化学腐蚀测量领域，具体为一种电化学腐蚀测量原位观察实验装置，解决现有技术中电化学腐蚀测量存在的无法观察实验过程中金属材料表面发生的变化等问题。该实验装置在容器中装有透明腐蚀性液体，金属样品、辅助电极、参比电极通过导线连接电化学工作站，金属样品的上方设置微型数码显微镜。本发明电化学腐蚀测量原位观察实验装置，通过微型数码显微镜随时观察金属表面在透明的腐蚀溶液中随实验时间、极化电位等参数的变化而产生的变化，实时获取金属表面形貌图像。本发明可以将电化学测量结果和金属表面形貌图像对应起来，获得更加充足的资料和数据，以便更好地分析金属材料的腐蚀机理。
Description
技术领域
本发明涉及电化学腐蚀测量领域，具体为一种电化学腐蚀测量原位观察实验装置。
背景技术
腐蚀是材料失效的基本形式之一，我国每年因腐蚀造成的损失约占国民生产总值的5％，电化学腐蚀是腐蚀的基本类型之一。研究材料在不同介质中的电化学腐蚀行为，对于研究腐蚀机理、防护技术、材料选择、合金设计等都有重要意义。
电化学测量作为研究电化学腐蚀的主要手段，可以获得材料腐蚀动力学数据，为推测材料腐蚀机制提供重要依据。但是电化学测试技术仍有其局限性，例如无法获得材料表面腐蚀形貌的原位信息。
在研究金属材料腐蚀时，进行电化学极化、电化学阻抗谱等测量，通常的测量都是在“暗箱”中进行，并不能实时观察实验过程中金属材料表面发生的变化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电化学腐蚀测量原位观察实验装置，解决现有技术中电化学腐蚀测量存在的无法观察实验过程中金属材料表面发生的变化等问题。
本发明的技术方案是：
一种电化学腐蚀测量原位观察实验装置，该实验装置设有金属样品、透明腐蚀性液体、容器、微型数码显微镜、电化学工作站、辅助电极、参比电极，具体结构如下：
容器中装有透明腐蚀性液体，金属样品、辅助电极、参比电极通过导线连接电化学工作站，金属样品的上方设置微型数码显微镜。
所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，微型数码显微镜的一端伸至腐蚀性液体面下的透明腐蚀性液体中，与金属样品相对应。
所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，微型数码显微镜在插入溶液部分有防液套。
所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，防液套观察端装有可拆卸的平光镜。
所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，电化学工作站的输出端连接计算机，电化学工作站获取的电化学测量结果，输入到计算机中。
所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，微型数码显微镜的输出端连接计算机，微型数码显微镜直接获取金属表面形貌图像，输入到计算机中。
所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，计算机将电化学测量结果和金属表面形貌图像对应起来，作为分析金属材料的腐蚀机理的资料和数据。
本发明的有益效果是：
1、本发明电化学腐蚀测量原位观察实验装置，就是用于电化学测量过程中金属表面变化的观察。
2、本发明电化学腐蚀测量原位观察实验装置，通过微型数码显微镜随时观察金属表面在透明的腐蚀溶液中随实验时间、极化电位等参数的变化而产生的变化，实时获取金属表面形貌图像。
3、本发明可以将电化学测量结果和金属表面形貌图像对应起来，获得更加充足的资料和数据，以便更好地分析金属材料的腐蚀机理。
4、本发明微型数码显微镜在插入溶液部分有防液套，防液套观察端装有可拆卸的平光镜，这样更便于更换和擦洗。
附图说明
图1为本发明电化学腐蚀测量原位观察实验装置的结构示意图。
图中，1、金属样品；2、透明腐蚀性液体；3、容器；4、微型数码显微镜（300倍）；5、腐蚀性液体面；6、计算机；7、电化学工作站；8、辅助电极；9、参比电极。
具体实施方式
如图1所示，本发明电化学腐蚀测量原位观察实验装置主要包括：金属样品1、透明腐蚀性液体2、容器3、微型数码显微镜（300倍）4、腐蚀性液体面5、计算机6、电化学工作站7、辅助电极8、参比电极9等，具体结构如下：
容器3中装有透明腐蚀性液体2，金属样品1、计算机6、辅助电极8、参比电极9通过导线连接电化学工作站7，金属样品1的上方设置微型数码显微镜（300倍）4，微型数码显微镜4的一端伸至腐蚀性液体面5下的透明腐蚀性液体2中，与金属样品1相对应，微型数码显微镜4的输出端连接计算机6，电化学工作站7的输出端连接计算机6。
本发明中，微型数码显微镜在插入溶液部分有防液套，防液套观察端装有可拆卸的平光镜，这样更便于更换和擦洗。
本发明中，电化学工作站7作为电化学测量系统，采用三电极体系分别是：工作电极（金属样品1）、辅助电极8和参比电极9，其工作原理是：工作电极（金属样品1）是要考察的电极，辅助电极8是为了和工作电极形成电流回路，因为一定条件下参比电极9的电极电位恒定，所以只要测出工作电极和参比电极9之间的电位差，也就知道工作电极的电极电位。另一方面工作电极和辅助电极之间的电流可以测定，所以就能做出描述工作电极性质的伏安曲线。
工作时，将透明腐蚀性液体2倒入容器3中，工作电极（金属样品1）、辅助电极8和参比电极9的信号通过电化学工作站7输入到计算机6中；
进一步地，通过微型数码显微镜4随时观察金属表面在透明的腐蚀性溶液中随实验时间、极化电位等参数的变化而产生的变化，实时并直接获取金属表面形貌图像，输入到计算机6中。
更进一步地，计算机6将电化学测量结果和金属表面形貌图像对应起来，获得更加充足的资料和数据，以便更好地分析金属材料的腐蚀机理。
结果表明，本发明装置可以在电化学测试的同时进行光学观测，用不同手段实时监测材料电化学腐蚀特征，且安装方便，结构简单，对于研究材料的电化学腐蚀机理，监测材料的电化学腐蚀行为有重要帮助。
Claims (7)
1.一种电化学腐蚀测量原位观察实验装置，其特征在于，该实验装置设有金属样品、透明腐蚀性液体、容器、微型数码显微镜、电化学工作站、辅助电极、参比电极，具体结构如下：
容器中装有透明腐蚀性液体，金属样品、辅助电极、参比电极通过导线连接电化学工作站，金属样品的上方设置微型数码显微镜。
2.按照权利要求1所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，其特征在于，微型数码显微镜的一端伸至腐蚀性液体面下的透明腐蚀性液体中，与金属样品相对应。
3.按照权利要求2所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，其特征在于，微型数码显微镜在插入溶液部分有防液套。
4.按照权利要求3所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，其特征在于，防液套观察端装有可拆卸的平光镜。
5.按照权利要求1所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，其特征在于，电化学工作站的输出端连接计算机，电化学工作站获取的电化学测量结果，输入到计算机中。
6.按照权利要求1所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，其特征在于，微型数码显微镜的输出端连接计算机，微型数码显微镜直接获取金属表面形貌图像，输入到计算机中。
7.按照权利要求5或6所述的电化学腐蚀测量原位观察实验装置，其特征在于，计算机将电化学测量结果和金属表面形貌图像对应起来，作为分析金属材料的腐蚀机理的资料和数据。
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