[发明专利]利用丝束电极表征铝合金表面微区电偶腐蚀非均匀性的方法

权利要求书

1.一种利用丝束电极表征铝合金表面微区电偶腐蚀非均匀性的方法，其特征在于,包括如下步骤：

a.将待测铝合金试样制备成直径不大于1.5mm的一系列金属丝，分别对金属丝进行打磨，然后对金属丝进行清洗，再为各金属丝外部制作一层连续的绝缘层，仅使金属丝的两个端面为非绝缘表面，分别作为非工作端面和工作端面；

b.将在所述步骤a中制备的一系列金属丝进行紧密排列，使任意相邻金属丝的间距不低于1mm，并将各金属丝固定安装于固定装置上，组合形成金属丝阵列，其中组成金属丝阵列的各金属丝的非工作端面分别焊接绝缘导线后引出，而对组成丝束电极的各金属丝的工作端面依次进行打磨、清洗和干燥，将得到的紧密排列的金属丝阵列的工作端面用于模拟整个待测金属表面，作为丝束电极，备用；

c.将在所述步骤b中制备丝束电极放入电解池中，电解池中注入质量百分比浓度不高于3.5wt.%NaCl溶液，作为铝合金基体的腐蚀液，用于模拟海洋腐蚀环境进行电化学试验，使组成丝束电极的各金属丝的工作端面浸入NaCl溶液中，并进行电化学测试，以判断丝束电极表面腐蚀反应情况； 在电化学试验过程中，用恒温磁力搅拌器来模拟海水的流动，并设定转子与丝束电极表面的垂直距离保持在80mm之上；控制海水的流动试验条件在搅拌器的转子转速为0～700 r /min之间，控制NaCl溶液温度为不低于25℃；进行丝束电极的电化学测试时，在丝束电极浸泡NaCl溶液中时，以饱和甘汞电极作为参比电极，利用阵列丝束电极电位电流扫描仪，进行表面电位/电流扫描，得到丝束电极端部表面电位与电流分布图，对丝束电极端部表面电位电流信息进行监测；得到丝束电极端部表面局部腐蚀的产生、发展及变化关系，对铝合金表面微区电偶腐蚀非均匀性进行表征评价，来模拟铝合金基体的局部腐蚀非均匀性的特征；

另外将在所述步骤a中选用的铝合金试样为电化学试验测量用的铝合金基体，将铝合金试样的一面进行打磨、清洗和干燥，得到与在所述步骤b中制备丝束电极的工作端面的面积相同的铝合金试样工作端面，也将铝合金试样放入在所述步骤c中的电解池中，使铝合金试样工作端面浸入NaCl溶液中，对铝合金片试样在同等试验条件下进行电化学试验，以铝合金试样作为工作电极，以饱和甘汞电极作为参比电极，使用丝束电极电位电流扫描仪测出等面积大小的铝合金试样的工作端面在同等试验条件下的极化曲线，控制扫描区间为-0.3~0.3V，扫描速率为0.5mV/s；将得到的丝束电极表面电位与电流分布状态数据和铝合金试样的极化曲线数据进行对比分析，验证丝束电极表面电位与电流分布状态数据和铝合金试样的极化曲线数据的关系。

2.根据权利要求1所述利用丝束电极表征铝合金表面微区电偶腐蚀非均匀性的方法，其特征在于：在所述步骤c中进行电化学试验前，将丝束电极先在饱和Ca(OH)₂溶液中预钝化至少6 h，然后再将丝束电极装配到平板型电解池中，进行电化学试验测量。

3.根据权利要求1所述利用丝束电极表征铝合金表面微区电偶腐蚀非均匀性的方法，其特征在于：在所述步骤c中，由微机控制循环测量组成丝束电极的各金属丝的开路电位以及偶接电流，控制电极扫描间隔设定为1～5s，每15min进行一次表面电位与电流的全扫描；表面电位扫描通过逐一测量丝束电极中的单根金属丝电极的相对饱和甘汞电极的开路电位，表面电流扫描则通过零阻电流计测量任一单金属丝电极W_j与其余99根相互短接的金属丝电极所形成的整体电极W_R之间的偶接电流，其中j=1-100，j为丝束电极中的单根金属丝电极的序数；采用电化学工作站丝束电极电位电流扫描仪测量电位电流，控制激励正弦波幅值为10mV，于开路电位下进行扫频范围为100 kHz-0.01 Hz。

4.根据权利要求1所述利用丝束电极表征铝合金表面微区电偶腐蚀非均匀性的方法，其特征在于：在所述步骤c中，控制海水的流动试验条件分别为NaCl溶液静止、NaCl溶液搅拌器的转子转速分别为300 r /min、500r/min、700 r /min。