[发明专利]一种流通式高压水热三电极电化学测量系统

说明书

本发明公开了一种流通式高压水热三电极电化学测量系统，包括反应容器、进样管路、流出管路、参比管路、电极基座、工作电极组件、辅助电极组件和参比电极组件，工作电极组件包括工作电极、第一引线和预封组件，预封组件包括绝缘套和紧箍件，绝缘套套在第二基体和矿物电极上，紧箍件套设于绝缘套的外表面，工作状态下，工作电极的测试端与流体接触，并藉由紧箍件产生的微小应力形成初始密封，并依靠水流体自身压力挤压绝缘套，从而达到高压下的密封效果，使被测电极处于准等静压状态。本发明可以解决现有流通式高压水热三电极电化学测量系统在高压水热体系中实验成功率低，准确性差及使用场合受限等问题。

技术领域

本发明涉及一种流通式高压水热三电极电化学测量系统，属于三电极电化学测量技术领域。

背景技术

材料在高压水热体系中腐蚀动力学、热力学过程以及高压水热体系本身物理、化学性质是高压水热科学领域的重点研究目标。而三电极电化学测量技术是了解材料在流体中腐蚀行为以及流体本身物理、化学性质的一种重要方法，因此建立一种可满足现有要求的高压水热体系三电极电化学测量系统具有重要的意义。

目前已有的高压水热体系三电极电化学测量系统，就其流体运动状态而言，可分为静止式和流通式。静止式系统中，由于电极材料以及高压釜壁持续与水流体发生反应，导致水流体组分发生改变，尤其是决定水流体腐蚀性的重要参数如氧逸度、pH值等偏离初始值，从而给实验数据带来误差。流通式系统中，通过高压恒流泵不断泵入新鲜的实验流体，并同时排出反应后的流体，使实验流体不断更新，从而保证了流体组分的稳定，提高了实验测量结果的可靠性。而在已有的流通式高压水热体系三电极电化学测量系统中，往往存在着以下几点问题：1， 结构复杂，需要多处电极密封机构，导致系统发生泄漏风险较高，实验成功率低；2，以冷密封方式进行电极密封的系统中存在着高温高压容腔体内的温度梯度过高，热对流严重的问题，而以热密封方式进行电极密封的系统往往无法在水超临界点以上的温度条件下长期工作；3，现有的系统中，电极密封机构往往会对电极施加较大的应力，一方面使电极处于较大的差异应力作用状态下，改变了电极的热力学状态，从而使实验结果产生偏差，另一方面，对于一些强度较差的电极材料，较大的应力会导致电极破碎，使实验无法进行。

发明内容

基于上述，本发明提供一种流通式高压水热三电极电化学测量系统，以解决现有三电极电化学测量系统在高压水热体系中存在的实验成功率低，准确性差及使用场合受限的技术问题。

本发明的技术方案是：一种流通式高压水热三电极电化学测量系统，包括反应容器、进样管路、流出管路和参比管路，所述反应容器具有一反应腔体，所述进样管路和所述流出管路均与所述反应腔体相连，所述参比管路与所述流出管路相连，工作状态下，所述进样管路用于将实验溶液输送到所述反应腔体内，所述参比管路用于将参比溶液输送到所述流出管路上，流出所述反应腔体的溶液和所述参比溶液混合后由所述流出管路流出；所述测量系统还包括：

电极基座，安装在所述反应容器上，包括第一基体和第二基体，所述第二基体连接在所述第一基体上；

工作电极组件，包括：

工作电极，设置在所述第二基体的端部，所述端部为与所述第二基体与所述第一基体连接端的另一相对端，并且，所述工作电极具有测试端，所述测试端为所述工作电极与所述第二基体相近一端的另一相对端；

第一引线，所述第一引线的一端与所述工作电极相连，另一端穿过所述电极基座后向外延伸；

预封组件，包括绝缘套和紧箍件，所述绝缘套套在所述第二基体和所述工作电极的外环面上，所述紧箍件套设于所述绝缘套的外表面上；

辅助电极组件，包括：

辅助电极，设置在所述第一基体的表面，并环绕在所述工作电极的外围；

第二引线，所述第二引线的一端与所述辅助电极相连，另一端穿过所述第一基体后向外延伸；