[实用新型]一种用于多气氛控制的氢扩散电解池

说明书

本实用新型公开了一种用于多气氛控制的氢扩散电解池，包括：两个相同的单电解池和螺杆，每个单电解池包括：电解槽、气氛进气口、参比电极插口、内置对电极、夹具、阳极端、插孔、基座、置气通气口，进水口和出水口；电解槽为内双层结构，基座和夹具分别位于电解槽的两侧，气氛进气口、参比电极插口、置气通气口分别设于电解槽的顶面上，进水口和出水口分别设于电解槽的前侧面和后侧面上，内置对电极设于基座内部；两个单电解池上的夹具的侧面相对设置，且两者形成间隙；螺杆与插孔固定连接；阳极端设于间隙中，样品置入阳极端中，样品的中心位于两个单电解池的水平轴线上。本实用新型实现了多气氛环境下金属材料的电化学渗氢测试。

技术领域

本实用新型属于电化学氢渗透测量技术领域，具体涉及一种用于多气氛控制的氢扩散电解池。

背景技术

随着人类对能源需求的增加，核聚变能的发展越来越受到人们的关注。氚增殖包层是实现聚变反应堆氚增殖、维持氚自持的核心部件，通过Li⁶与中子反应在线产氚，是涉氚量最大、材料服役环境极为严苛的区域。特别是氚增殖包层中优选的结构材料—低活性铁素体马氏体(RAFM，Reduced Activation Ferritic/Martensitic)钢，面对原子半径小、反应活性高的燃料氚，加之14.1MeV中子辐照、锂腐蚀、高温、高热负荷(大于0.5MW/m²)等服役环境，面临着严重的氢及其同位素渗透问题。

评价服役环境下结构材料的氢渗透性能则对于结构材料的研究和开发具有重要的科学意义和实用价值。液相电化学氢渗透测量技术由于设备简单、密封性好、成本低且操作方便，在测定氢渗透性能方面被广泛应用。然而针对多气氛环境体系，如氦冷固态包层中冷却气体为He+0.1％H，市场现有电解池无法在双气氛或多气氛下对结构材料进行氢渗透测试，多气氛电化学渗氢方法还不成熟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于多气氛控制的氢扩散电解池，本实用新型利用四个螺杆连接两个单电解池并通过螺栓固定，样品密封性高，实现了多气氛环境下金属材料的电化学渗氢测试。

实现本实用新型目的的技术方案：

一种用于多气氛控制的氢扩散电解池，所述电解池包括两个相同的单电解池和螺杆，每个单电解池包括：电解槽、气氛进气口、参比电极插口、内置对电极、夹具、阳极端、插孔、基座、置气通气口，进水口和出水口；电解槽为内双层结构，包括间隔设置的内层和外层；基座和夹具分别与电解槽同轴设置并位于电解槽的两侧，基座和夹具分别与电解槽可拆卸连接；气氛进气口、参比电极插口、置气通气口分别设于电解槽的顶面上，并与电解槽的内层贯通；进水口和出水口分别设于电解槽的前侧面和后侧面上，并与电解槽的外层贯通；内置对电极设于基座内部；基座靠近电解槽的一侧均匀设有插孔，夹具上对应插孔的位置设有通孔，插孔和通孔分别与螺杆相配合；

两个单电解池对称同轴设置，两个单电解池上的夹具的侧面相对设置，且两者形成间隙；螺杆贯穿插孔和通孔，与插孔固定连接；阳极端设于两个单电解池上的夹具形成的间隙中，样品置入阳极端中，样品的中心位于两个单电解池的水平轴线上。

进一步地，所述单电解池还包括垫圈，垫圈设于夹具与样品之间，垫圈的两面分别与夹具和样品顶紧。

进一步地，所述单电解池还包括内置鲁金毛细管、气氛进气接管、置气通气接管，内置鲁金毛细管接入参比电极插口中，气氛进气接管接入气氛进气口中，置气通气接管接入置气通气口中。

进一步地，所述置气通气接管为F型内插支管。

进一步地，所述电解槽为玻璃材质，基座为聚丙烯材质，夹具为聚四氟乙烯材质，垫圈为橡胶材质，螺杆为不锈钢材质。

进一步地，所述内置对电极为铂网，面积为2cm×2cm。

进一步地，所述样品为低活化铁素体/马氏体钢或不锈钢。

进一步地，所述夹具的内径为