CN110376121A - 可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，包括提供实验空间的环境腔、用于腐蚀电化学测试数据的三电极测试装置、用于调节压力的气压控制装置、用于调节温度的保温层。本发明提供的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置旨在能够模拟湿天然气管道液膜条件的工况，并对湿天然气管道的腐蚀进行腐蚀电化学测试。本发明还提供了一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试方法，使用本发明提供的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置做相应的腐蚀电化学测试。

Description

可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置及方法

技术领域

本发明涉及腐蚀电化学测试设备领域，特别涉及一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置及方法。

背景技术

在湿天然气集输过程中，由于操作压力和温度不断变化，气体携带的水蒸气会冷凝析出，在管道内部逐渐形成薄层积液或由于气体的携带作用铺展开来形成液膜。这种现象不仅会降低管道的输送效率，且当气体中含有的酸性气体溶入液体中时，会发生严重的局部腐蚀，对管道造成破坏，导致穿孔泄露等严重后果。湿气中挥发性酸性介质(如CO₂、H₂S等)溶于管道内壁上半部分液膜中造成的顶部腐蚀让人们意识到湿气管线内水膜对局部腐蚀的重要影响，更广泛意义的薄液膜对局部腐蚀的影响仍需要***深入的研究。

目前实验室中主要通过测量金属材料在模拟工况下的腐蚀电化学数据，获得金属材料的腐蚀速度，进而研究金属材料在特殊工况下的腐蚀情况，即特殊工况对金属材料的腐蚀的影响。

在有液膜存在的条件下，由于液膜的厚度往往较薄，甚至达到微米级别，与本体溶液中的腐蚀动力学行为存在显著区别；目前，在该领域研究较多的是均匀液膜和液滴状态下金属材料的大气腐蚀，并开发了相应的测试装置。但针对湿天然气管道液膜条件下，由于液膜的保持需要合理控制环境湿度，且管道内的液膜处于密闭并具有一定压力和温度的环境中，现有的测试装置及方法很难满足上述实验条件；因此目前对酸性气体的局部腐蚀研究还较少，对有薄液膜情况下的腐蚀机制的研究还面临较多的困难。

发明内容

本发明的第一个目的是提出一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，旨在能够模拟湿天然气管道液膜条件的工况，并对湿天然气管道的腐蚀进行腐蚀电化学测试。

本发明的第二个目的提供一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试方法。

为实现第一个目的，本发明提出的一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，包括：

环境腔，环境腔的上部开口并盖有密封盖体，环境腔内底部设置柱状的样品台；

三电极测试装置，包括设置于环境腔内部的工作电极、辅助电极和参比电极，以及设置于环境腔外部的电化学工作站；工作电极镶嵌在样品台的顶部，并有一个面裸露在外；辅助电极环绕样品台设置，参比电极固定在环境腔内，且端部的垂直投影位于工作电极和辅助电极之间；工作电极、辅助电极、参比电极均通过导线穿过环境腔与电化学工作站连接；

气压控制装置，通过进气管和出气管与环境腔联通，以为环境腔输入测试所需干气体、湿气体及提供压力；

保温层，内设加热体，包裹在环境腔的***，以使环境腔内的温度维持在预设温度上。

优选的，还包括液膜测厚装置；液膜测厚装置包括：

可上下移动的电动位移平台；

跟随电动位移平台上下移动并从环境腔的上部开口处进入环境腔的探针；

测量电表，两端分别与探针和工作电极连接；

当探针自上而下移动，进入电解液时及与工作电极接触时，测量电表的示数均发生变化，电动位移平台记录两次变化时移动的距离，即为薄液膜厚度。

优选的，样品台***还环绕设置有电解池，样品台位于电解池的内部，电解池上部开口，电解池的高度高于样品台的高度。

优选的，密封盖体的底部为倾斜面，且倾斜面最低处的垂直投影落于电解池侧壁与环境腔侧壁的间隙处。

优选的，气压控制装置包括：

气瓶，盛装测试所需气体；

与气瓶连接的干湿气调控装置，包括气体干燥罐和气体增湿罐，气体干燥罐和气体增湿罐的入口均与气瓶的出口联通，气体干燥罐和气体增湿罐的出口均与进气管联通；

进气管，与环境腔联通；

出气管，与环境腔联通。

优选的，气压控制装置还包括循环泵，循环泵的进出口分别与出气管和气瓶的出口联通。

优选的，保温层为中空的腔体，通过进水管、出水管与水浴加热器联通，加热体为水。

优选的，样品台与环境腔底部可拆卸螺纹连接。

优选的，环境腔底部固定设置有调平螺栓，用于调节环境腔的水平度。

为实现第二个目的，本发明还提出一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试方法，使用上述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，进行如下步骤：

(1)通过气压控制装置向环境腔通入干气体和/或湿气体，置换环境腔内的原有气体；

(2)调节保温层内的加热体温度，使环境腔内的温度达到预设温度；

(3)将电解液预热至预设温度后，快速倒入环境腔中，使电解液没过工作电极，而后封闭环境腔，工作电极表面至电解液液面距离即为薄液膜厚度；

(4)继续向环境腔通入干气体和/或湿气体，以使环境腔内达到预设压力，并通过调节通入干气体和湿气体的气体量使环境腔达到所需湿度；

(5)利用三电极测试装置进行当前薄液膜厚度下的腐蚀电化学测试。

本发明提供的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，通过将电解液没过工作电极，即另工作电极上方浸有液膜，以此方式模拟出湿天然气管道内的薄液膜；利用加热层调控环境腔内的温度，可根据实际需求做相应温度下的腐蚀电化学实验；利用气压控制装置，一方面给环境腔提供压力，另一方面，仅需调节进入到环境腔内的干、湿气体的比例，即可控制环境腔内的湿度，由于液膜容易蒸发，导致液膜厚度发生变化，而控制环境腔内的湿度，使环境腔内达到气液平衡状态，液膜厚度便可保持，使实验结果更加精确。

而本发明提供的腐蚀电化学测试方法，则是基于可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置的具体实验方法，由于上述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置具有上述技术效果，基于可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置的具体实验方法也具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置的结构示意图；

图2为本发明的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置的部分剖面图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为实现第一个目的，本发明提出的一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，包括：环境腔101、三电极测试装置、气压控制装置和保温层401；

其中，环境腔101的上部开口并盖有密封盖体102，使用密封圈密封，即环境腔101可以是一个上部开口的半封闭的容器，盖上密封盖体102后形成一个密闭的压力容器，便于实现本发明测试的承压环境；

环境腔101内的底部设置柱状的样品台205，可以理解为样品台205是设置于环境腔101内的，高于环境腔101底面的柱状的电化学工作站，样品台205可以是与环境腔101一体成型的，也可以是固定设置在环境腔101底部，优选的，也可以是可拆卸的设置在环境腔101的底部，便于后续测试的开展；样品台205可以是由硅胶、环氧树脂等绝缘材料制成；

三电极测试装置广泛应用于腐蚀电化学测试，本发明提供的三电极测试装置主要创新点在于巧妙利用三电极测试装置的各测试元件，即将工作电极201、辅助电极202和参比电极203设置于环境腔101的内部，将电化学工作站204设置于环境腔101的外部；

具体地，工作电极201镶嵌在样品台205的顶部，并有一个面裸露在外，如此设置，能固定工作电极201，使测试不受工作电极201的挪动干扰；更具体地，本发明主要研究工作电极201的腐蚀情况，因此工作电极201的材料与需要研究的湿天然气管道的材料一致；

辅助电极202环绕样品台205设置，在三电极测试装置中，辅助电极202为金属丝，此处优选铂丝；

参比电极203固定在环境腔101内，且端部的垂直投影位于工作电极201和辅助电极203之间；具体地，参比电极203靠近工作电极201的部分为鲁金毛细管，即参比电极203包括导电电极和鲁金毛细管，将导电电极固定于环境腔101内，鲁金毛细管与导电电极连接，鲁金毛细管的另一端端部垂直投影处于工作电极201和辅助电极202之间；更具体的，鲁金毛细管应更靠近工作电极201设置，鲁金毛细管与工作电极201的水平距离约为鲁金毛细管直径的1.5倍；如此设置，可以消除电阻超电势，减少电解液欧姆压降，使实验结果更准确。

工作电极201、辅助电极202、参比电极203均通过导线穿过环境腔101与电化学工作站204连接；

具体的，在环境腔101或是密封盖体102上设置航空插座206，工作电极201、辅助电极202、参比电极203的导线穿过航空插座206后再与电化学工作站204连接，保证环境腔101的密封性；

优选的，在密封盖体102上设置航空插座206，辅助电极202、参比电极203的导线穿过航空插座206后再与电化学工作站204连接；工作电极201的导线也镶嵌在样品台205的内部，并从样品台205的下部穿出，与电化学工作站204连接。

在电化学工作站204接收到工作电极201、辅助电极202、参比电极203传递的数据后，分析得出相应的腐蚀电化学数据，如电化学阻抗、极化曲线等；

气压控制装置，主要用于为环境腔101通入测试所需干气体、湿气体(CO₂、H₂S、N₂等)及提供压力，通过进气管302和出气管303与环境腔101联通；具体的，气压控制装置可包括干气瓶和湿气瓶，根据需要向环境腔101内通入干气体或者湿气体，通入气体后关闭出气管303(可通过阀门等开关实现)，继续通入气体，即可使环境腔101内产生一定的压力，再关闭进气管302(可通过阀门等开关实现)，即可使环境腔101内保持一定的压力；

保温层401，内设加热体，包裹在环境腔101的***；其中加热体可以是液态的(利用液体温度给环境腔101维持温度)，也可以是电加热棒(通过加热保温层内的气体使环境腔101维持温度)，只要是设置在保温层401内，能给环境腔101维持温度的加热介质或加热器均可；当然，若加热体为液体，则此处加热体应该视为相对的加热体，即保温层401也可以有降温的功能，此时加热体可以是冷水、冰水、液氮、液态二氧化碳等。

优选的，保温层401为中空的腔体，与环境腔101一体成型，即环境腔101的外壁设置有一层中空的腔体。

进一步的，本发明还包括液膜测厚装置，即可以预先测量液膜的厚度，如此设置，不仅可以得知在有液膜的工况下，不同温度、压力对管道电化学腐蚀的影响，也可以控制温度、压力为定量，测得不同液膜厚度下，某一温度、压力下管道电化学腐蚀情况；

具体地，液膜测厚装置包括：电动位移平台502、探针503、测量电表504；

其中，电动位移平台502可以上下移动的，可以是人为控制的上下移动、也可以是电脑控制动力装置驱动电动位移平台502上下移动；优选的，将电动位移平台502固定在一电动位移支架501上，用电脑控制电动位移支架501进而使电动位移平台502可以上下移动；

进一步的，电动位移平台502与电脑或者其他处理设备连接，将移动的距离数据传输到电脑或其他处理设备；

探针503固定在电动位移平台502下方，且能够跟随电动位移平台502上下移动，并从环境腔101的上部开口处进入环境腔101内；下降过程中能与工作电极201接触；

测量电表504，两端分别与探针503和工作电极201连接；其中，当测量电表504为电流表和电源时，测量电表504两端分别与探针503的底端和工作电极201连接，即测量电表504(电流表)串联到电源、探针503、工作电极201的闭合回路上；当测量电表504为电压表和电源时，电源与探针503和工作电极201形成闭合回路，电压表两端分别与探针503和工作电极201连接，即电压表并联到电源、探针503、工作电极201的闭合回路上；

测试时，当探针503自上而下移动，首先进入电解液，此时由于探针503接触的介质由气体变为液体，因此测量电表504的示数会发生变化；而当探针503继续自上而下移动直至与工作电极201接触时，此时探针503接触的介质由液体变为金属，测量电表504的示数又一次发生变化；电动位移平台502记录两次示数变化时移动的距离，即为薄液膜厚度。

优选的，由于环境腔101上部开口处设置密封盖体102，而密封盖体102上接线较多，因此开闭密封盖体102会到来诸多不便；在密封盖体102上再开设一个测量孔并密封有测量盖体104，测量液膜厚度时，只需打开测量盖体104即可。

进一步的，样品台205***还环绕设置有电解池103，电解池103可以是绕着样品台205环形设置的底部固定在环境腔101上的薄壁，只要是能与环境腔101的底部合围形成一个能盛装液体且上部开口的结构均可；

其中样品台205位于电解池103的内部，电解池103的高度高于样品台205的高度，如此设置，将电解液倒入电解池103中并没过样品台205即可，由于气压控制装置要通过进气管302像环境腔101内通入气体，若电解液直接倒入环境腔101内，在通入气体的时候，难免对电解液造成扰动，进而使电解液液面不平稳，而本发明中电解液液面到工作电极201的距离视为薄膜厚度，因此会造成薄膜厚度的变化，对测试结果产生影响，因此设置电解池103，将电解液倒入电解池103中，气压控制装置向环境腔101内通入气体时，不会对电解液产生影响，保证实验结果的准确性；

优选的，电解池103的截面面积即电解液的面积为工作电极201的至少三倍，可避免表面张力的影响，确保液膜在工作电极201表面均匀铺开，保持电极表面液膜厚度均一。

进一步的，密封盖体102的底部为倾斜面，且倾斜面最低处的垂直投影落于电解池103侧壁与环境腔101侧壁的间隙处；由于环境腔101内具有一定的温度，内部的电解液会蒸发向上至密封盖体102的底部，进而冷凝，如若冷凝的液珠掉落到电解液表面，会最终导致薄膜厚度的变化；因此将密封盖体102的底部为倾斜面，使冷凝的液珠先滚动到密封盖体102的最底部，随后落到电解池103侧壁与环境腔101侧壁的间隙处，不对电解液表面产生影响；

具体地，密封盖体102的底部可以是两边低一边高的倒“V”形，冷凝的液珠先滚动到密封盖体102的两侧，再落入电解池103侧壁与环境腔101侧壁的间隙处；密封盖体102的底部也可以是一边高一边低的形状，冷凝的液珠先滚动到密封盖体102的一侧，再落入电解池103侧壁与环境腔101侧壁的间隙处。

进一步的，气压控制装置包括：气瓶301、干湿气调控装置以及进气管302和出气管303；

其中，气瓶301中盛装测试所需气体，如CO₂、H₂S、N₂等；

而干湿气调控装置包括气体干燥罐305和气体增湿罐304，其中，气体干燥罐305可以是盛装硅胶的容器，只要是内含干燥剂的容器均可；气体增湿罐304可以是盛装蒸馏水的容器；气体干燥罐305和气体增湿罐304的入口均与气瓶301的出口联通，气体干燥罐305和气体增湿罐304的出口均与进气管302联通，进而向环境腔101内通气；

出气管303，与环境腔101联通，将从环境腔101内出来的气体排出。

进一步的，气压控制装置还包括循环泵306，循环泵306的进出口分别与出气管303和气瓶301的出口联通，即使气体从环境腔101内出来后，再次经过干湿气调控装置，再次进入环境腔101内，使气体重复利用。

本发明提供一个优选的实施例，描述整个优选的气压控制装置的工作状态，为便于描述，附图1中标注了气压控制装置的配套阀门，该阀门也可以是手动阀也可以是自动阀；具体工作流程如下：

打开阀3a、3d、3e、3b，关闭阀3c，气体从气瓶301中流出，同时经过气体干燥罐305和气体增湿罐304、或者只经过气体干燥罐305(此时阀3d关闭)、或者只经过气体增湿罐304(此时阀3e关闭)，从进气管302进入到环境腔101中，替换掉环境腔101内的空气，从出气管303流出，经过循环泵306，最终排到空气中；

待环境腔101内空气置换完成后，关闭阀3b，此时气体进入环境腔101后不再排出，在出气管303处(或者进气管302处)设置一处压力表307，待压力值达到预定数值后，打开循环泵306和阀3c，关闭阀3a、阀3b，使气体在循环泵306、干湿气调控装置、环境腔101内循环；

通过调节3d、3e的开度，来调节进入环境腔101内气体的湿度，进而调节环境腔101的湿度；可在环境腔101内设置一处湿度计，实现环境腔101内湿度的可观测调节。

在一个具体实施例中，保温层401为中空的腔体，加热体为水，保温层401通过进水管402、出水管403与水浴加热器404联通；如此设置，对环境腔101进行水浴加热，保温效果更温和一些，便于实现对环境腔101温度的调节；可在环境腔101内设置一处温度计，实现环境腔101内温度的可观测调节。

优选的，在环境腔101内设置一处温湿度传感器308，温湿度传感器308既可测量温度又可测量湿度，且温湿度传感器308与电脑或其他控制设备连接，测量精度较高。

在一个具体实施例中，样品台205与环境腔101底部可拆卸螺纹连接；具体的，样品台205可以为环氧树脂制成的柱形台，在制作样品台205时，将环氧树脂倒入具有外螺纹的套筒中，套筒可以是导电的金属套筒，也可以是非导电的塑形件套筒等，环境腔101底部对应设置具有内螺纹的安装孔，将样品台205螺纹连接至环境腔101底部即可；如此设置，由于工作电极201会在一次测试实验中腐蚀，因此工作电极201需经常更换，而工作电极201镶嵌在样品台205中，为便于工作电极201的更换，将样品台205做成可更换的形态；

需要注意的是，若在制作样品台205时，将环氧树脂倒入具有外螺纹的金属套筒中时，此时辅助电极202环绕样品台205设置时，需将样品台205上与辅助电极202接触的位置绝缘处理，如涂抹环氧树脂等绝缘材料等，以保证测试的准确性。

在一个具体实施例中，环境腔101底部固定设置有调平螺栓601，用于调节环境腔101的水平度；具体的，可以在环境腔101底部的一侧设置固定调平螺栓601a，在另一侧设置活动调平螺栓601b，调节调平螺栓601b，使环境腔101底部水平或倾斜；若环境腔101底部水平，则环境腔101内的电解液水平，与工作电极201形成的液膜厚度均匀，可以做均匀液膜厚度下的腐蚀电化学测试；若环境腔101底部倾斜，则环境腔101内的电解液倾斜，与工作电极201形成的液膜厚度不均匀，可以做不均匀液膜厚度下的腐蚀电化学测试。

本发明还提出一种电化学测试方法；使用上述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，进行电化学测试，方法步骤如下：

(1)通过气压控制装置向环境腔101通入干气体、湿气体或是同时通入干气体和湿气体，置换环境腔101内的原有气体；如此操作，避免电解液加入后与环境腔101内的原有气体混合反应，影响实验的准确性。

优选的，在完成步骤(1)后，气压控制装置应持续的向环境腔101通入干气体、湿气体，防止外界气体的混入。

(2)调节保温层401内的加热体温度，使环境腔101内的温度达到预设温度；优选加热体为水，使用水浴加热器404控制加热体的温度，通过观察温湿度传感器308的示数，使环境腔101内的温度达到预设温度。

(3)将电解液预热至预设温度后，快速倒入环境腔101中，使电解液没过工作电极201，而后封闭环境腔101，工作电极201表面至电解液液面距离即为薄液膜厚度；如此操作，保证电解液倒入环境腔101后，不会影响原有的预设温度，保证实验准确性。

优选的，在封闭环境腔101前，使用液膜测厚装置测一下当前液膜的厚度，可增加一个实验变量，研究不同液膜厚度下的腐蚀电化学情况。

(4)继续向环境腔101通入干气体、湿气体，以使环境腔101内达到预设压力，并通过调节通入干气体和湿气体的气体量使环境腔101达到所需湿度；由于此时环境腔101已封闭，因此再继续向环境腔101通入气体后，环境腔101内压力会升高，从而能达到预设压力；而通过调节通入干气体和湿气体的气体量，观察温湿度传感器308的示数，可以使环境腔101达到所需湿度。

优选的，通过观察压力表307的示数，当环境腔101内压力达到预设压力后，可以打开循环泵306，停止从气瓶301内向环境腔101内通入气体，使气体处于循环状态，一方面避免压力继续升高，另一方面也使得气体循环起来，模仿真实的管道情况。

(5)利用三电极测试装置进行当前薄液膜厚度下的腐蚀电化学测试；使用三电极测试装置进行腐蚀电化学测试为较成熟的技术，具体的测试方法此处不再赘述。

本实施例根据上述可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置的优选实施例，对本发明提出腐蚀电化学测试方法进行描述，具体如下：

一、实验前：

组装设备，并进行相应的电路连接；具体为：

将工作电极201及其对应的导线镶嵌在样品台205上，将样品台205安装到环境腔101内，安装好辅助电极202、参比电极203，辅助电极202、参比电极203的导线通过航空插座206与外部的电化学工作站204连接，工作电极201的导线从样品台205底部穿出，与电化学工作站204连接；安装好液膜测厚装置、气压控制装置，将水浴的保温层401与水浴加热器404连接；

以上步骤前后顺序不是本发明所保护的，具体的设备组装顺序由使用者的习惯顺序决定。

二、实验中：

打开阀3a、3d、3e、3b，关闭阀3c，气体从气瓶301中流出，同时经过气体干燥罐305和气体增湿罐304，从进气管302进入到环境腔101中，替换掉环境腔101内的空气，从出气管303流出，经过循环泵306，最终排到空气中；

待环境腔101内空气置换完成后，打开水浴加热器404，观察温湿度传感器308的读数，当温度达到预设温度时，快速向电解池103中倒入已预热至预设温度的电解液溶液，使电解液溶液没过工作电极201；

打开电动位移支架501，带动电动位移平台502进而带动探针503向下运动，电动位移平台502记录测量电表504两次示数变化间自身所移动的距离，确定液膜厚度；盖紧测量盖体104，使环境腔101保持密封；

关闭阀3b，此时气体进入环境腔101后不再排出，观察压力表307读数，待压力值达到预定数值后，打开循环泵306和阀3c，关闭阀3a、阀3b，使气体在循环泵306、干湿气调控装置、环境腔101内循环；观察温湿度传感器308的读数，通过调节3d、3e的开度，进而调节环境腔101的湿度；

利用电化学工作站204测量数据。

三、实验结束：

关闭循环泵306和阀3c，打开阀3b，使气体排出。

四、重复实验：

更换工作电极201，改变液膜厚度或预设温度或预设压力或调解活动调平螺栓601b以改变环境腔101底部水平度，重复实验。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，包括：

环境腔，所述环境腔的上部开口并盖有密封盖体，所述环境腔内底部设置柱状的样品台；

三电极测试装置，包括设置于所述环境腔内部的工作电极、辅助电极和参比电极，以及设置于所述环境腔外部的电化学工作站；所述工作电极镶嵌在所述样品台的顶部，并有一个面裸露在外；所述辅助电极环绕所述样品台设置；所述参比电极固定在所述环境腔内，且端部的垂直投影位于所述工作电极和所述辅助电极之间；所述工作电极、所述辅助电极、所述参比电极均通过导线穿过所述环境腔与所述电化学工作站连接；

气压控制装置，通过进气管和出气管与所述环境腔联通，以为所述环境腔输入测试所需干气体、湿气体及提供压力；

保温层，内设加热体，包裹在所述环境腔的***，以使所述环境腔内的温度维持在预设温度上。

2.如权利要求1所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，还包括液膜测厚装置；所述液膜测厚装置包括：

可上下移动的电动位移平台；

跟随所述电动位移平台上下移动并从所述环境腔的上部开口处进入所述环境腔的探针；

测量电表，两端分别与所述探针和所述工作电极连接；

当所述探针自上而下移动，进入电解液时及与所述工作电极接触时，所述测量电表的示数均发生变化，所述电动位移平台记录两次变化时移动的距离，即为薄液膜厚度。

3.如权利要求1所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，所述样品台***还环绕设置有电解池，所述样品台位于所述电解池的内部，所述电解池上部开口，所述电解池的高度高于所述样品台的高度。

4.如权利要求3所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，所述密封盖体的底部为倾斜面，且倾斜面最低处的垂直投影落于所述电解池侧壁与所述环境腔侧壁的间隙处。

5.如权利要求1所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，所述气压控制装置包括：

气瓶，盛装测试所需气体；

与气瓶连接的干湿气调控装置，包括气体干燥罐和气体增湿罐，所述气体干燥罐和所述气体增湿罐的入口均与所述气瓶的出口联通，所述气体干燥罐和所述气体增湿罐的出口均与所述进气管联通；

所述进气管，与所述环境腔联通；

所述出气管，与所述环境腔联通。

6.如权利要求5所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，所述气压控制装置还包括循环泵，所述循环泵的进口、出口分别与所述出气管和所述气瓶的出口联通。

7.如权利要求1所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，所述保温层为中空的腔体，通过进水管、出水管与水浴加热器联通，所述加热体为水。

8.如权利要求1至7任意一项所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，所述样品台与所述环境腔底部可拆卸螺纹连接。

9.如权利要求8所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，其特征在于，所述环境腔底部固定设置有调平螺栓，用于调节所述环境腔的水平度。

10.一种可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试方法，其特征在于，使用权利要求1至9任意一项所述的可控温承压的薄液膜体系腐蚀电化学测试装置，进行如下步骤：

通过所述气压控制装置向所述环境腔通入所述干气体和/或所述湿气体，置换所述环境腔内的原有气体；

调节所述保温层内的所述加热体温度，使所述环境腔内的温度达到所述预设温度；

将所述电解液预热至所述预设温度后，快速倒入所述环境腔中，使所述电解液没过所述工作电极，而后封闭所述环境腔，所述工作电极表面至所述电解液液面距离即为薄液膜厚度；

继续向所述环境腔通入所述干气体和/或所述湿气体，以使所述环境腔内达到预设压力，并通过调节通入所述干气体和所述湿气体的气体量使所述环境腔达到所需湿度；

利用所述三电极测试装置进行当前薄液膜厚度下的腐蚀电化学测试。