一種適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置制造方法及圖紙

一種適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，包括兩個微電極及有機涂層/金屬基體體系；兩個微電極預先植入有機涂層內部并處于同一平面，相對距離比較接近，但各自的傳感器及引線部分避免直接接觸，測量時金屬基體作為工作電極、兩個微電極分別作為輔助電極與參比電極。本實用新型專利技術的優點：可實現有水介質環境下涂層性能的原位電化學測量，在現場無需外置的裝置即可實時檢測涂層防護性能；同時采用兩個傳感器能避免電化學信號的干擾；圓環狀的傳感器設計方案使系統電力線分布均勻，保證了電化學測試結果的準確性；微電極的植入不會對涂層的防護性能產生明顯影響；電化學檢測對涂層無損，結果準確。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及有機防護涂層領域中的涂層性能檢測裝置，特別涉及了一種適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置。
技術介紹
水下各類建筑樁體、管道、海洋平臺等金屬結構都會采用有機涂層作為腐蝕防護手段之一。然而，有機涂層的早期失效不易察覺，當發現明顯的涂層失效或基體金屬腐蝕問題時可能為時已晚，給人們帶來巨大的經濟損失甚至危險。因此，對涂層防護性能的原位、快速檢測具有非常重要的意義。電化學阻抗測量技術能獲得涂層性能及基體金屬腐蝕的相關信息，具有準確、快速的優點，非常適用于涂層性能的原位評價。但目前傳統的電化學檢測裝置需要外置的電極及電解池等部件，其只適用于實驗室的測量研究，無法在現場進行應用。因此，專利技術一種能夠在工況條件下實現有機涂層原位的電化學測試裝置，將為現場涂層防護性能監檢測提供便利的手段。
技術實現思路
本技術的目的是為了解決水介質環境下有機涂層防護性能的現場檢測問題，特提供了一種適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置。本技術提供了一種適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，其特征在于，所述的適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，包括兩個微電極及有機涂層與金屬基體體系；兩個微電極預先植入有機涂層內部并處于同一平面，距離接近，但各自的傳感器及引線部分避免直接接觸，測量時金屬基體作為工作電極、兩個微電極分別作為輔助電極與參比電極。所述微電極包括：圓環狀傳感器、引線接頭、電極引線和封裝用環氧樹脂。所述圓環狀傳感器及引線接頭呈絲狀，直徑為微米級，其材料為金、鉑類電極電位較穩定的金屬；圓環狀傳感器與引線接頭的一端相連接，位于涂層內部；引線接頭的另一端與電極引線相連接，延伸至涂層外，其連接處采用環氧樹脂封裝，保護接口并與外界環境電絕緣。微電極在涂層施工過程時植入其內部，即微電極在底漆完全固化后植入，再在其上涂裝面漆或第二層涂層。本技術的優點：本技術所述的適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，可實現有水介質環境下涂層性能的原位電化學測量，在現場無需外置的裝置即可實時檢測涂層防護性能；同時采用兩個傳感器能避免電化學信號的干擾；圓環狀的傳感器設計方案使系統電力線分布均勻，保證了電化學測試結果的準確性；微電極的植入不會對涂層的防護性能產生明顯影響；電化學檢測對涂層無損，結果準確。附圖說明下面結合附圖及實施方式對本技術作進一步詳細的說明：圖1為裝有雙微電極的涂層/金屬體系的立體結構示意圖；圖2為采用雙微電極電化學裝置進行原位電化學檢測的連接示意圖；圖3為采用雙微電極裝置測量與實驗室傳統測量方式的結果對比；圖4為采用雙微電極裝置的涂層在不同浸泡時間條件下的測量結果；圖中，1為第一微電極傳感器、2為第二微電極傳感器、3為引線接頭、4為微電極引線、5為封裝環氧樹脂、6為基體引線、7為金屬基體、8為涂層底層、9為涂層外層、10為含水介質、11為便攜式電化學工作站。具體實施方式實施例1本實施例提供了一種適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，其特征在于，所述的性能原位評價裝置包括兩個微電極及有機涂層與金屬基體體系。兩個微電極預先植入有機涂層內部并處于同一平面，相對距離比較接近，但各自的傳感器及引線部分應避免直接接觸，測量時金屬基體作為工作電極、兩個微電極分別作為輔助電極與參比電極。所述微電極包括：圓環狀傳感器、引線接頭、電極引線和封裝用環氧樹脂。所述圓環狀傳感器及引線接頭呈絲狀，其材料為金、鉑等電極電位較穩定的金屬。傳感器金屬絲及引線接頭的直徑為10微米左右。圓環狀傳感器與引線接頭的一端相連接，位于涂層內部；引線接頭的另一端與電極引線相連接，延伸至涂層外，其連接處采用環氧樹脂封裝，保護接口并與外界環境電絕緣。微電極在涂層施工過程時植入其內部，即微電極在底漆完全固化后植入，再在其上涂裝面漆或第二層涂層。在現場對裝有雙微電極的涂層體系進行電化學阻抗測試。其中，第一微電極的引線連接電化學工作站參比電極接口，第二微電極的引線連接電化學工作站對電極接口，金屬基體的引線連接電化學工作站工作電極接口。獲得數據后，通過涂層低頻阻抗模值|Z|0.01Hz可快速定量評價涂層的服役情況，實現涂層防護性能的快速評價。圖3為100微米厚環氧清漆涂層浸泡6小時后分別采用雙微電極裝置及實驗室傳統三電極測量方式的結果對比。二者的阻抗結果非常相近，印證了雙微電極裝置測量結果的準確性。圖4為采用雙微電極裝置的環氧清漆涂層在不同浸泡時間條件下的阻抗模值結果。隨服役時間的延長，涂層阻抗模值逐漸降低，說明涂層的防護性能在逐漸下降，測量結果定量表征了涂層防護性能的變化。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，其特征在于，所述的適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，包括兩個微電極及有機涂層與金屬基體體系；兩個微電極預先植入有機涂層內部并處于同一平面，距離接近，但各自的傳感器及引線部分避免直接接觸，測量時金屬基體作為工作電極、兩個微電極分別作為輔助電極與參比電極。

【技術特征摘要】
1.一種適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，其特征在于，所述的適用于有機涂層原位評價的雙微電極電化學裝置，包括兩個微電極及有機涂層與金屬基體體系；兩個微電極預先植入有機涂層內部并處于同一平面，距離接近，但各自的傳感器及引線部分避免直接接觸，測量時金屬基體作為工作電極、兩個微電極分別作為輔助電極與參比電極。2.根據權利要求1所述的適用于有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉莉，孟凡帝，李瑛，
申請(專利權)人：中國科學院金屬研究所，
類型：新型
國別省市：遼寧;21