[发明专利]一种镁合金表面薄液膜电化学实验装置及其实验方法

权利要求书

1.一种镁合金表面薄液膜电化学实验装置，其特征在于，包括底座系统，电解池系统及测量控制系统；

所述底座系统包括刚性框架和套筒；所述刚性框架整体呈前后左右四面敞开、上下封闭的六面体形状，其顶板中心部开设有通孔，所述套筒的下部插入所述通孔内并部分穿过所述顶板；

所述电解池系统设置在所述刚性框架的内部空腔的中央；

所述电解池系统包括电解液槽和工作电极；

所述工作电极为镁/镁合金电极；

所述电解液槽的左、右两侧壁上分别设置有进液管口和出液管口，所述出液管口的位置高于所述进液管口；

所述电解液槽内部的底板中心处设置有一圆柱形的样品台，所述样品台的上部设置有一插槽，所述工作电极插入所述插槽；

所述电解液槽外部的底板四个顶角处还分别设置有调平螺栓，所述调平螺栓用于调整电解液槽的水平；

所述测量控制系统包括绝缘柱体；

所述绝缘柱体为圆柱体，其自上向下穿过所述套筒深入到所述样品台的上表面上方；

所述绝缘柱体以其底面圆心为圆心沿轴向开设有不透孔；所述不透孔由内向外依次由多孔陶瓷板覆盖，再由一层聚四氟乙烯制成的疏水隔膜包覆封住，形成一个绝缘柱体内部空腔；

在用疏水隔膜进行包裹之前，先用洗耳球抽吸出上述空腔内的空气，以使绝缘柱体内部空腔内呈负压状态；

所述样品台顶部套装有一圆环状对电极；

所述电解槽内还设置有一参比电极，所述参比电极的下端部自上而下穿过所述刚性框架的顶板，伸入到电解槽内；

所述绝缘柱体在所述套筒的上方位置处还设置有一环形槽；

所述绝缘柱体的顶部还设置有一千分表，所述千分表的探测端位于所述绝缘柱体的顶部表面上方，所述千分表的调节支架固定在所述刚性框架的顶板上；

所述刚性框架顶板上还设置有一用于调节所述绝缘柱体在竖直方向上位移的杠杆调节装置；

所述杠杆调节装置包括左、右两个螺杆支柱和一调节杆；其中，左螺杆支柱固定在所述套筒的上表面上，右螺杆支柱固定在所述刚性框架的顶板上，所述调节杆上开设有第一通孔和第二通孔，并通过所述第一通孔和第二通孔从右至左分别与所述右螺杆支柱、左螺杆支柱连接，所述调节杆的末端插入所述环形槽；所述左、右两个螺杆支柱上分别安装有第一调节螺母和第二调节螺母；上述杠杆调节装置的撬动端为调节杆的末端、由内向外的两个支点分别为左螺杆支柱和右螺杆支柱。

2.根据权利要求1所述的镁合金表面薄液膜电化学实验装置，其特征在于，所述进液管口和出液管口分别连接一台流量可调的蠕动泵，用于控制电解液槽内电解液流速。

3.根据权利要求1所述的镁合金表面薄液膜电化学实验装置，其特征在于，所述刚性框架材质为有机玻璃；

所述电解槽的底板材质为玻璃。

4.根据权利要求1所述的镁合金表面薄液膜电化学实验装置，其特征在于，所述左螺杆支柱和所述第一调节螺母的螺纹均为细螺纹；

所述右螺杆支柱和所述第二调节螺母的螺纹均为粗螺纹。

5.根据权利要求1所述的镁合金表面薄液膜电化学实验装置，其特征在于，所述圆环状对电极为纯铂制造；

所述绝缘柱体由聚四氟乙烯制成。

6.如权利要求1所述的镁合金表面薄液膜电化学实验装置的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，分别将镁合金工作电极、圆环状对电极和参比电极分别通过导线与装置外的电化学工作站连接到位；

第二步，向电解槽内注入模拟人体体液至液面没过绝缘柱体的下端，，调节电解槽底板上的调平螺栓，至电解槽水平；

将整个装置放置在二氧化碳培养箱中，维持在37.5℃下4％二氧化碳浓度的条件，保证电解液槽内的模拟人体液体pH值稳定在7.4～7.6左右；

分别启动与进水管口和出水管口相连接的蠕动泵；

调节杠杆调节装置，使疏水隔膜与圆环状对电极之间的间距至所需距离；

再调节千分表的调节支架直至千分表的探测端顶紧在所述绝缘柱体9的顶部表面；

第三步，读取千分尺的示数，并通过电化学工作站检测极化曲线和电化学阻抗谱；

第四步，调节杠杆调节装置，使疏水隔膜16与圆环状对电极6之间的间距至另一个所需距离，再次读取千分尺的示数，并再次通过电化学工作站检测极化曲线和电化学阻抗谱；

第五步，重复第四步，直至结束。

7.根据权利要求所述的镁合金表面薄液膜电化学实验装置的实验方法，其特征在于，所述疏水隔膜与圆环状对电极之间的间距即为镁合金表面薄液膜的厚度；所述模拟人体体液为Hank’s溶液。