一种气相缓蚀剂成膜及腐蚀实验装置及方法与流程

1.本发明属于金属腐蚀抑制技术领域，具体涉及一种气相缓蚀剂成膜及腐蚀实验装置及方法。


背景技术：

2.金属制品在制造、运输、使用、保管的过程中，常会因为大气腐蚀造成较大的经济损失和不必要的浪费。金属制品的防锈工艺方式有很多，包括涂层防护封存、干燥剂法、除氧封存法、惰性气体保护法、真空防护法、气相防锈技术等，其中气相防锈技术是集有机合成、物理化学、腐蚀与防护、金属材料、纸加工和高分子等技术于一身的综合性技术，在使用时不必直接接触金属表面，释放的缓蚀粒子自由度较高，可使金属制品的表面、内腔、沟槽甚至缝隙部位都得到保护，从而得到广泛应用。
3.通常，气相缓蚀剂缓释效果的评价可分为自然环境实验和实验室加速实验两种方法。自然环境实验虽然结果可靠，但是实验时间太长，不利于气相缓蚀剂的开发和评价，因此实验室加速评价方法得到广泛认可并迅速发展起来。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是为提供一种气相缓蚀剂成膜及腐蚀实验装置及方法，该装置可维持内部缓蚀剂浓度、可模拟温度、气体溶解等实验条件，能更好模拟现场实际环境金属在气相缓蚀剂中成膜过程和腐蚀验证。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种气相缓蚀剂成膜及腐蚀实验装置，包括广口瓶、药剂盛放皿、电化学工作站、尾气处理罐和气瓶；
7.所述广口瓶气相区悬挂有试样，试样通过导线与电化学工作站连接；
8.所述药剂盛放皿放置于广口瓶内，所述药剂盛放皿内放置有气相缓蚀剂；
9.所述广口瓶设置有进气口和排气口，所述进气口通过导管连接所述气瓶，所述排气口通过导管连接尾气处理罐；
10.所述广口瓶底部设置有用于对其加热的水浴加热器。
11.作为本发明的进一步改进，所述进气口和排气口连接的导管上均设置有阀门。
12.作为本发明的进一步改进，所述水浴加热器的加热温度范围为30～100℃。
13.作为本发明的进一步改进，所述电化学工作站与计算机连接。
14.作为本发明的进一步改进，所述广口瓶具有塞子，塞子上连接有挂钩，所述试样设置在所述挂钩上。
15.作为本发明的进一步改进，所述进气口的导管底部伸入广口瓶的液相区内；所述排气口的导管端部设置在广口瓶的气相区内。
16.作为本发明的进一步改进，所述广口瓶为透明瓶。
17.作为本发明的进一步改进，所述药剂盛放皿置于广口瓶的液相区内，且药剂盛放
皿的高度高于液相区液面。
18.作为本发明的进一步改进，所述气瓶为腐蚀性气体气瓶或保护气体气瓶。
19.一种气相缓蚀剂成膜及腐蚀实验装置的工作方法，包括以下步骤：
20.将试样通过导线连接电化学工作站，将盛有气相缓蚀剂的药剂盛放皿放入广口瓶内，向尾气处理罐中加入尾气吸收液；打开水浴加热器的加热装置，调节到评价实验温度；
21.将气瓶换为n2气瓶，打开进气阀门，向广口瓶内通入n2，被除去的氧气进入尾气处理罐中；
22.气相缓蚀剂同时对试样进行预膜处理，除氧后关闭阀门；打开电化学工作站，调节参数，测试缓蚀剂的循环伏安曲线，测试完毕后，关闭水浴加热器，结束实验。
23.还包括腐蚀性气体测试步骤，具体包括：
24.根据实验需要更换气瓶为所需气体腐蚀性气体对应的气瓶，打开阀门，腐蚀性气体进入广口瓶后，关闭阀门。
25.所述腐蚀性气体为h2s、co2或so2。
26.本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
27.本发明提供的气相缓蚀剂成膜及腐蚀实验装置，可模拟一般实验条件、可变温度条件及气体溶解条件，实现一个装置多个功能的目的，并且实验装置简单，操作简便；能够通过电化学工作站得到循环伏安曲线评价气相缓蚀剂的缓释效果，考察试验温度、环境、温度等对气相缓蚀剂作用效果的影响；可向装置中通入h2s、co2等腐蚀性气体，使实验环境更加贴近实际腐蚀环境，能够对气相缓蚀剂在腐蚀环境中的缓释效果进行准确的评价。
附图说明
28.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。在附图中：
29.图1是本发明实施例提供的气相缓蚀剂成膜及腐蚀实验装置的示意图。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.以下结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
34.如图1所示，本发明气相缓蚀剂成膜及腐蚀实验装置，包括广口瓶6、位于广口瓶6底部的水浴加热器8、电化学工作站12、计算机13和尾气处理罐14，
35.在广口瓶6顶部通过挂钩悬挂试样1，置于广口瓶6内的气相区，广口瓶6底部放置有药剂盛放皿10，气相缓蚀剂置于药剂盛放皿10中，在广口瓶6顶部还设有进气口和排气口，进气口通过导管16连接气瓶14，在导管上设置有用于空气进气量的阀门3和阀门15，排气口通过导管连接尾气处理罐7，尾气处理罐7内盛放尾气吸收液，在排气口和尾气处理罐之间的导管上也设置有阀门4和阀门5，试样通过导线11连接电化学工作站12，电化学工作站再通过导线连接计算机13。
36.其中，试样1为金属制品，通过悬挂在气相区，利用药剂盛放皿10中气相缓蚀剂进行环境模拟，可以通过电化学工作站12获取气相缓蚀剂缓释效果，电化学工作站再通过导线连接计算机13，可以进行实时数据获取，生成循环伏安曲线。
37.具体地，所述水浴加热器的加热温度范围为30～100℃。
38.所述广口瓶具有塞子，塞子上连接有挂钩，所述试样设置在所述挂钩上。导管也插入该塞子中。
39.所述进气口的导管底部伸入广口瓶的液相区内；所述排气口的导管端部设置在广口瓶的气相区内。
40.所述广口瓶为透明瓶。例如采用玻璃瓶。
41.由于采用水浴加热器、药剂盛放皿，该装置可维持内部缓蚀剂浓度、可模拟温度、气体溶解等实验条件，能更好模拟现场实际环境金属在气相缓蚀剂中成膜过程和腐蚀验证。
42.结合图1，采用上述装置进行气相缓蚀剂评价的方法，评价实验之前各阀门均处于关闭状态，该方法包括如下步骤：
43.将试样1通过导线11连接电化学工作站12，将盛有气相缓蚀剂的药剂盛放皿10放入广口瓶6内，向尾气处理罐7中加入尾气吸收液；
44.打开水浴加热器8的加热装置，调节到评价实验温度；
45.将气瓶14换为n2气瓶，打开进气阀门3和15，向广口瓶6内通入n2以除去广口瓶内的氧气，被除去的氧气进入尾气处理罐7中，在对广口瓶6进行除氧的过程中，气相缓蚀剂同时对试样进行预膜处理，除氧后关闭阀门4、5、3和15；
46.如果实验需要加入腐蚀性气体(h2s、co2、so2等)，则更换气瓶14为所需气体的气瓶，重新打开阀门15和3，由腐蚀性气体的气瓶向广口瓶6内通入腐蚀性气体，关闭阀门15和3；
47.打开电化学工作站12，调节参数，测试缓蚀剂的循环伏安曲线，测试完毕后，关闭水浴加热器8，结束实验。
48.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式
不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
49.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
50.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。