1.本发明涉及金属腐蚀测试领域，具体而言，涉及一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，及基于该试验装置的腐蚀测试方法。
背景技术：2.金属腐蚀作为其在服役期间不可避免的损伤形式，会对金属结构造成不可忽略的影响，而为了充分了解金属材料的腐蚀特性，通常需要开展一系列的实验测试，以单独或综合分析金属自身材料因素或所处环境因素的影响。
3.影响金属腐蚀的环境因素较为复杂，通常可包括介质成分、温度、ph值、流速、气体分压等；其中，介质温度一方面影响腐蚀反应速率和物质传输速度，另一方面影响腐蚀介质中气相成分的溶解度和腐蚀产物的溶度积。溶液温度升高一方面加剧了化学反应和电化学反应，另一方面促进了物质的传质过程，使得腐蚀反应速率升高。但当金属表面有腐蚀产物形成时，温度升高会促进腐蚀产物的沉淀，导致表面快速形成腐蚀产物膜，腐蚀受到抑制。腐蚀产物膜的形成机制随温度不同存在差异。
4.金属腐蚀试验常规的手段是在电解池容器中开展，为了营造温度恒定的介质环境，温度控制方法就显得尤为重要。金属腐蚀试验常规的温控手段有加热盘、加热棒和水浴锅。加热盘是将电解池容器搁置于其盘面上方，通过加热盘内的电热丝/电阻丝发热，将热量通过加热盘面，再通过电解池底部传导至电解池容器内的溶液。加热棒则是直接置于电解池容器中。水浴锅通过外容器，将水浴介质置于外容器中，外容器内的加热棒将水浴介质加热，进而，通过热传导将置于水浴锅内的电解池容器及内部电解液升温。但上述手段均有一定的局限性，如加热盘通过电解池底部传热的方式加热不均匀，热传导效率较低；加热棒置于电解池时，往往容易产生来自于加热棒的额外的电场干扰，使得金属在进行腐蚀电化学测试时结果不准确；水浴锅加热可以营造较好的恒温环境，且由于水浴介质与电解液并不相连，不会产生来自水浴设备的电磁干扰，但是水浴锅通常为敞口装置，为了防止水浴介质的消耗，需要与电解池装置有着较好的配合度。
5.因而，为了方便开展金属腐蚀试验，需要设计一种可以营造恒定温度的、结构形式简明的试验装置，并基于该装置，可以实现多种条件下的腐蚀测试。
技术实现要素：6.本发明的目的是针对背景技术中存在的不足，提供一种一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，以及基于该试验装置的腐蚀测试方法，以实现金属在温度稳定的气液混合介质中开展腐蚀测试，如金属材料的电化学测试、电偶测试等。
7.本发明提供的技术方案如下：
8.一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，包括上端盖、外容器、内容器、顶端盖、工作电极、参比电极和对电极；上端盖可拆卸地固定在外容器的顶部开口处，且与外容器之间密封，进液管、出液管分别穿过上端盖并且伸入外容器的内腔中；内容器从上端盖开设的通孔
下插到外容器内腔中，顶端盖可拆卸地固定内容器的顶部开口处且与内容器之间密封，进气管、出气管、工作电极、参比电极和对电极分别穿过顶端盖并且伸入内容器的内腔中。
9.作为优选，所述工作电极布置在顶端盖的中心开孔处，参比电极布置在靠近工作电极的顶端盖的开孔处，对电极安装在与工作电极有一定距离的顶端盖的开孔处。
10.作为优选，所述进液管伸入外容器内腔的深度，大于出液管伸入外容器内腔的深度。
11.作为优选，所述进气管伸入内容器内腔的深度，大于出气管伸入内容器内腔的深度。
12.作为优选，所述工作电极、参比电极和对电极与腐蚀测试仪相连。
13.作为优选，所述工作电极的外壁为支撑管，支撑管内安装有至少一个目标测试金属，目标测试金属被环氧树脂包覆，以实现工作电极内目标测试金属间的绝缘。
14.作为优选，所述上端盖与外容器的顶部开口处直接螺纹连接，或者，外容器的顶部开口处制有一圈向外的沿口，沿口下方套设有圈状的下端盖，上端盖和下端盖通过螺纹配合将外容器的顶部开口处夹持在中间；上端盖的底面和外容器的顶部开口处之间通过下密封垫实现密封，外容器的内腔作为水浴恒温介质的容纳腔。
15.作为优选，所述上端盖的中心开设有所述通孔，通孔的上端制有带内螺纹的沉孔；所述内容器的顶部开口处一圈制有向外的沿口，内容器下插穿过通孔后，沿口搁置在沉孔的底部，沿口的底面通过中密封垫与沉孔的底部密封；顶端盖通过沉孔的内螺纹固定在内容器的顶部开口处，顶端盖的底面与沿口的顶面之间通过上密封垫实现密封，内容器作为腐蚀测试用的电解液的容纳腔。
16.本发明的另一个技术方案是：一种腐蚀测试方法，步骤是：向外容器中注入水浴介质，向内容器中注入腐蚀介质以及维持电解液所需的气相介质，工作电极、对电极和参比电极与腐蚀测试仪相连，在工控机的控制下，选择腐蚀测试仪功能模式，对由目标测试金属制成的工作电极开展腐蚀测试。
17.作为优选，所述工作电极为单一材质、单一电极的形式，腐蚀测试仪选择电化学工作站模式，通过将工作电极、对电极、参比电极三者构建成三电极电化学测量体系，进行电化学阻抗、线性极化、极化曲线的电化学测试，根据电化学测试结果，进行腐蚀速率的计算；或者，
18.所述工作电极为两个或以上金属电极组合的形式，形成两电极或多电极的电偶体系，腐蚀测试仪选择电偶腐蚀测试仪模式，一方面，电偶腐蚀测试仪与所有金属电极整体偶接，测得电偶体系的耦合电位和各电极间的电偶电流；另一方面，电偶腐蚀测试仪与电偶腐蚀体系中每个金属电极依次连接，并进行基于工作电极上每个金属电极、对电极、参比电极的三电极电化学测量体系构建，得到电偶体系中每个金属电极的腐蚀电位、极化电阻和溶液电阻。
19.作为优选，两电极或多电极的电偶体系中，电偶电流ig由电偶腐蚀测试仪在整体偶接时直接测量得到，或者在金属电极依次连接后通过下式计算得到：
[0020][0021]
在电偶体系中，单个金属电极的腐蚀电位高于耦合电位则为阴极，流经该金属电极的电偶电流为阴极电流；单个金属电极的腐蚀电位低于耦合电位则为阳极，流经该金属电极的电偶电流为阳极电流；式中，i代表电偶体系中阴极的数量，j代表电偶体系中阳极的数量，e
a,j
和e
c,i
分别为阳极和阴极的腐蚀电位，r
a,j
和r
c,i
代表耦合电位下阳极和阴极的极化电阻，rs为溶液电阻；
[0022]
基于电偶腐蚀测试仪得到的极化电阻和溶液电阻，一方面用溶液电阻来进行腐蚀程度的定性分析，即溶液电阻越小，体系的腐蚀越严重；另一方面，用极化电阻和溶液电阻来计算两电极或多电极体系中的阳极腐蚀速率；
[0023]
当电偶体系的耦合电位高出单个阳极的腐蚀电位60mv或以上时，通过流经该阳极的阳极电流计算得到该阳极的阳极电偶腐蚀速率，计算公式为：
[0024][0025]
式中，va代表电偶体系中单个阳极在一次测量周期内的阳极腐蚀速率，ia是该阳极在一次测量周期内的阳极电流，m是铁的摩尔质量，n是腐蚀过程中的单位转移电子数，f是法拉第常数，ρ是金属的密度，a是每个电极的表面积。
[0026]
本发明具有的有益效果是：(1)本发明的金属腐蚀试验装置，将水浴装置和电解池装置结合在一起，可以更好地满足腐蚀测试时体系的系统稳定要求，可以降低外界物体移动或者人为触碰带来的干扰；(2)本发明的金属腐蚀试验装置，可以营造金属腐蚀测试时的腐蚀介质温度恒定环境，以满足腐蚀测试的精准性要求；(3)本发明的金属腐蚀试验装置，可以营造气液两相的腐蚀介质环境，可模拟复杂介质体系中的腐蚀测试；(4)本发明的腐蚀测试方法，基于本发明的金属腐蚀试验装置，可以获取涉及电化学测试、电偶腐蚀测试过程中的多种腐蚀参数，以评估金属材料的腐蚀特性和溶液体系特点。
附图说明
[0027]
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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]
图1为本发明提出的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置立体图。
[0029]
图2为本发明提出的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置剖视图。
[0030]
图3为本发明提出的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置爆炸图。
[0031]
图4为基于本发明提出的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置的腐蚀测试系统图。
[0032]
图5为本发明采用的一种双金属电极的工作电极形式。
[0033]
图6为本发明采用的一种双金属电极的电偶腐蚀等效图。
[0034]
图7为本发明采用的一种两个以上金属电极的电偶腐蚀等效图。
[0035]
图中有：上端盖1，下端盖2，外容器3，下密封垫4，进液管5，出液管6，内容器7，中密封垫8，顶端盖9，上密封垫10，进气管11，出气管12，工作电极13，参比电极14，对电极15，加热储液罐16，蠕动泵17，气瓶18，气阀19，腐蚀测试仪20，工控机21。
具体实施方式
[0036]
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述，但本发明并不局限于以下实施例。
[0037]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解一般术语在本发明中的具体含义。
[0038]
如图1、图2、图3所示，一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置,包括上端盖1、下端盖2、外容器3、下密封垫4、进液管5、出液管6、内容器7、中密封垫8、顶端盖9、上密封垫10、进气管11、出气管12、工作电极13、参比电极14和对电极15。
[0039]
其中，如图2所示，所述外容器3的顶部开口处制有一圈向外的沿口，沿口下方套设有圈状的下端盖2，下端盖2通过沿口承托外容器3，并且所述上端盖1和下端盖2通过螺纹配合将外容器3夹持在中间，在上端盖1和外容器3之间通过下垫片实现密封，以保证外容器3内盛放的水浴恒温介质在循环过程中不会通过外容器3的顶部开口处泄漏。所述上端盖1和下端盖2为聚四氟乙烯材料，为了方便观察水浴恒温介质的容量，外容器3的材料选为高强透明的石英玻璃，所述下垫片为四氟材料，所述水浴恒温介质为水或者导热油。如图2、图3所示，在上端盖1顶部开两个小孔，分别作为水浴恒温介质的进液管5和出液管6的安装点，其中进液管5伸入外容器3内腔的深度较大，出液管6伸入外容器3内腔的深度较小。
[0040]
如图2、图3所示，在上端盖1中心开一个圆形的通孔，通孔上端加工孔径沉孔，沉孔内壁加工内螺纹。所述内容器7从通孔下插到外容器3的内腔，内容器7的周向外壁以及底面与外容器3的内腔壁保持距离，使得内容器7可以被水浴恒温介质围绕。内容器7的顶部开口处制有一圈向外的沿口，沿口搁置在沉孔的底面，沿口的底面与沉孔的底部之间设有设有中密封垫8。顶端盖9通过沉孔的内螺纹固定在内容器7的顶部开口处，顶端盖9的底面与沿口的顶面之间通过上密封垫10实现密封，随着顶端盖9的旋紧，内容器7的沿口的底面与沉孔的底部也通过中密封垫8实现密封，以保证内容器7内的腐蚀介质不会通过内容器7的顶部开口处泄露泄露。所述顶端盖9为聚四氟乙烯材料，所述上密封垫10和中密封垫8为四氟材料，此外，为了方便观察腐蚀介质的容量，内容器7的材料选为高强透明的石英玻璃。所述内容器7作为腐蚀测试用的电解液的腔体，腐蚀介质可以依据测试需求设置成气液两相的混合介质
[0041]
在顶端盖9顶部开两个小孔，分别作为电解液中气相介质进出的进气管11和出气管12安装点，其中，所述进气管11伸入内容器7内腔的深度较大，大于出气管12伸入内容器7内腔的深度较小。
[0042]
进一步地，在顶端盖9顶部分别再开三个小孔，分别用于安装金属腐蚀测试的工作电极13、参比电极14和对电极15。工作电极13布置在顶端盖9中心开孔处，参比电极14布置在靠近工作电极13的顶端盖9开孔处，对电极15安装在较工作电极13有一定距离的顶端盖9开孔处。所述工作电极13内安装有腐蚀测试用的目标测试金属，目标测试金属被环氧树脂
包覆，以实现工作电极13内金属电极间的绝缘。所述对电极15为平面薄铂片，所述对电极15用于提供腐蚀测试过程中的溶液电场，所述参比电极14为银/氯化银电极。由图2可以看出，参比电极14距离工作电极13较近，以获取工作电极13的腐蚀电位。此外，工作电极13、参比电极14和对电极15在布置于顶端盖9时，均与顶端盖9间设置有密封件，以防止腐蚀介质通过电极的开孔泄露。
[0043]
图3所示为该一体式水浴恒温装置的各组成部分拆装图，该装置总体安装步骤简单，各组成部件之间的配合明确，具备结构简洁、操作方便、装置可靠的特点。
[0044]
本发明提供还一种腐蚀测试方法，该方法基于一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，如图4所示，可以通过进液管5和出液管6外接加热储液罐16，通过蠕动泵17将已加热至固定温度的水浴恒温介质输送至外容器3内，水浴恒温介质在加热储液罐16于外容器3之间循环流动。通过进气管11外接气阀19来控制气瓶18出气，实现内容器7内气相介质的输入。将工作电极13、参比电极14和对电极15外接腐蚀测试仪20，并在工控机21的控制下选择腐蚀测试仪20的功能模式，开展金属腐蚀测试。一方面，针对需要开展电化学测试的金属，工作电极13为单一材质、单一电极形式，腐蚀测试仪20选择电化学工作站模式，通过将工作电极13、对电极15、参比电极14三者构建成三电极电化学测量体系，可以进行电化学测试。通过电化学阻抗、线性极化、极化曲线的电化学测试，可以进行腐蚀速率的计算，计算方法为现有技术，在此不作详细介绍。
[0045]
所述气瓶18内盛放的为二氧化碳或者氧气，以分别开展含二氧化碳介质环境下的金属腐蚀测试或含氧介质环境下的金属腐蚀测试。
[0046]
针对需要开展电偶腐蚀测试的金属，工作电极13可以为两个或两个以上金属电极组合的电偶体系，腐蚀测试仪20为电偶腐蚀测试仪模式，电偶腐蚀测试仪包括两个功能：功能一是电偶腐蚀测试仪与所有金属电极整体偶接时，可测量电偶体系的耦合电位和各金属电极间的电偶电流；功能二是电偶腐蚀测试仪与每个金属电极依次连接时，将工作电极13上每个金属电极与对电极15、参比电极14构建成三电极电化学测量体系，可依次进行每个金属电极的线性极化和电化学阻抗测试，进而得到每个金属电极的腐蚀电位、极化电阻和溶液电阻。
[0047]
图5所示为本实施例中为了开展电偶腐蚀测试时的一种工作电极13形式。其中工作电极13外壁为支撑管，可以作为工作电极13的支撑结构，在工作电极13内部布置两种金属材质的金属电极，每个金属电极背面各自通过一根铜导线引出，引出的铜导线与电偶腐蚀测试仪相连。同时，两个金属电极之间通过环氧树脂灌浇以实现密封和绝缘。由于金属电极间存在电位差，各金属电极间会有的电偶电流通过，而电偶电流可以被电偶腐蚀监测仪监测记录。
[0048]
图6所示为一种双金属电极的电偶腐蚀等效图，图7所示为一种两个以上金属电极的电偶腐蚀等效图。图中“cpe
a,j-r
a,j”代表每个表现为阳极的金属电极表面的双电层体系，“cpe
c,i-r
c,i”代表每个表现为阴极的金属电极表面的双电层体系。两个金属电极形成的电偶对将分别发生阳极反应和阴极反应，进而产生持续的电偶电流ig。两个以上的金属电极，仅是阳极和阴极数量增加，单个阳极和阴极上的双电层体系结构与双金属电极中的阳极和阴极一致。两电极或多电极电偶体系中电偶电流ig可以通过电偶腐蚀测试体系的功能一直接记录得到，也可以采用功能二测得的参数通过下式计算得到：
[0049][0050]
在电偶体系中，单个金属电极的腐蚀电位高于耦合电位则为阴极，流经该金属电极的电偶电流为阴极电流；单个金属电极的腐蚀电位低于耦合电位则为阳极，流经该金属电极的电偶电流为阳极电流。式中，i代表电偶体系中阴极的数量，j代表电偶体系中阳极的数量，e
a,j
和e
c,i
分别为阳极和阴极的腐蚀电位，r
a,j
和r
c,i
代表耦合电位下阳极和阴极的极化电阻，rs为溶液电阻。上述基于电偶腐蚀测试仪功能二得到的结果包含了极化电阻和溶液电阻，一方面可以用溶液电阻来进行腐蚀程度的定性分析，即溶液电阻越小，体系的腐蚀越严重；同时可以用极化电阻和溶液电阻来计算两电极或多电极体系中的阳极腐蚀速率。
[0051]
其中，rs作为溶液电阻，与腐蚀介质中的气相成分、溶质类型及浓度，以及两个金属试片之间的距离有关。通常而言，气相成分为二氧化碳、硫化氢；溶质类型为氯化钠、硫酸钠。腐蚀介质中气相浓度越大，溶质含量越高，则溶液电阻越小；而金属电极间的距离越大，溶液电阻则越大。
[0052]
在电偶体系中，当电偶体系的耦合电位高出单个阳极的腐蚀电位60mv或以上时，通过流经该阳极的阳极电流计算得到该阳极的阳极腐蚀速率，计算公式为：
[0053][0054]
式中，va代表电偶体系中单个阳极在一次测量周期内的阳极腐蚀速率，ia是该阳极在一次测量周期内的阳极电流，m是铁的摩尔质量，n是腐蚀过程中的单位转移电子数，f是法拉第常数，ρ是金属的密度，a是每个电极的表面积。
[0055]
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0056]
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0057]
以上所述仅为本发明的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，其特征在于：包括上端盖(1)、外容器(3)、内容器(7)、顶端盖(9)、工作电极(13)、参比电极(14)和对电极(15)；上端盖(1)可拆卸地固定在外容器(3)的顶部开口处，且与外容器(3)之间密封，进液管(5)、出液管(6)分别穿过上端盖(1)并且伸入外容器(3)的内腔中；内容器(7)从上端盖(1)开设的通孔下插到外容器(3)内腔中，顶端盖(9)可拆卸地固定内容器(7)的顶部开口处且与内容器(7)之间密封，进气管(11)、出气管(12)、工作电极(13)、参比电极(14)和对电极(15)分别穿过顶端盖(9)并且伸入内容器(7)的内腔中。2.如权利要求1所述的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，其特征在于：所述工作电极(13)布置在顶端盖(9)的中心开孔处，参比电极(14)布置在靠近工作电极(13)的顶端盖(9)的开孔处，对电极(15)安装在与工作电极(13)有一定距离的顶端盖(9)的开孔处。3.如权利要求1所述的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，其特征在于：所述进液管(5)伸入外容器(3)内腔的深度，大于出液管(6)伸入外容器(3)内腔的深度。4.如权利要求1所述的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，其特征在于：所述进气管(11)伸入内容器(7)内腔的深度，大于出气管(12)伸入内容器(7)内腔的深度。5.根据权利要求1所述的一种一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，其特征在于：所述工作电极(13)、参比电极(14)和对电极(15)与腐蚀测试仪(20)相连。6.根据权利要求1所述的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，其特征在于：所述工作电极(13)的外壁为支撑管，支撑管内安装有至少一个目标测试金属，目标测试金属被环氧树脂包覆，以实现工作电极(13)内目标测试金属间的绝缘。7.根据权利要求1所述的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，其特征在于：所述上端盖(1)与外容器(3)的顶部开口处直接螺纹连接，或者，外容器(3)的顶部开口处制有一圈向外的沿口，沿口下方套设有圈状的下端盖(2)，上端盖(1)和下端盖(2)通过螺纹配合将外容器(3)的顶部开口处夹持在中间；上端盖(1)的底面和外容器(3)的顶部开口处之间通过下密封垫(4)实现密封，外容器(3)的内腔作为水浴恒温介质的容纳腔。8.根据权利要求7所述的一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，其特征在于：所述上端盖(1)的中心开设有所述通孔，通孔的上端制有带内螺纹的沉孔；所述内容器(7)的顶部开口处一圈制有向外的沿口，内容器(7)下插穿过通孔后，沿口搁置在沉孔的底部，沿口的底面通过中密封垫(8)与沉孔的底部密封；顶端盖(9)通过沉孔的内螺纹固定在内容器(7)的顶部开口处，顶端盖(9)的底面与沿口的顶面之间通过上密封垫(10)实现密封，内容器(7)作为腐蚀测试用的电解液的容纳腔。9.一种基于权利要求1～8任一项所述一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置的腐蚀测试方法，其特征在于，步骤是：向外容器(3)中注入水浴介质，向内容器(7)中注入腐蚀介质以及维持电解液所需的气相介质，工作电极(13)、对电极(15)和参比电极(14)与腐蚀测试仪(20)相连，在工控机(21)的控制下，选择腐蚀测试仪(20)功能模式，对由目标测试金属制成的工作电极(13)开展腐蚀测试。10.如权利要求9所述的腐蚀测试方法，其特征在于：所述工作电极为单一材质、单一电极的形式，腐蚀测试仪选择电化学工作站模式，通过将工作电极、对电极、参比电极三者构建成三电极电化学测量体系，进行电化学阻抗、线性极化、极化曲线的电化学测试，根据电化学测试结果，进行腐蚀速率的计算；或者，
所述工作电极为两个或以上金属电极组合的形式，形成两电极或多电极的电偶体系，腐蚀测试仪选择电偶腐蚀测试仪模式，一方面，电偶腐蚀测试仪与所有金属电极整体偶接，测得电偶体系的耦合电位和各电极间的电偶电流；另一方面，电偶腐蚀测试仪与电偶腐蚀体系中每个金属电极依次连接，并进行基于工作电极上每个金属电极、对电极、参比电极的三电极电化学测量体系构建，得到电偶体系中每个金属电极的腐蚀电位、极化电阻和溶液电阻。11.如权利要求10所述的腐蚀测试方法，其特征在于：两电极或多电极的电偶体系中，电偶电流i
g
由电偶腐蚀测试仪在整体偶接时直接测量得到，或者在金属电极依次连接后通过下式计算得到：在电偶体系中，单个金属电极的腐蚀电位高于耦合电位则为阴极，流经该金属电极的电偶电流为阴极电流；单个金属电极的腐蚀电位低于耦合电位则为阳极，流经该金属电极的电偶电流为阳极电流；式中，i代表电偶体系中阴极的数量，j代表电偶体系中阳极的数量，e
a,j
和e
c,i
分别为阳极和阴极的腐蚀电位，r
a,j
和r
c,i
代表耦合电位下阳极和阴极的极化电阻，r
s
为溶液电阻；基于电偶腐蚀测试仪得到的极化电阻和溶液电阻，一方面用溶液电阻来进行腐蚀程度的定性分析，即溶液电阻越小，体系的腐蚀越严重；另一方面，用极化电阻和溶液电阻来计算两电极或多电极体系中的阳极腐蚀速率；当电偶体系的耦合电位高出单个阳极的腐蚀电位60mv或以上时，通过流经该阳极的阳极电流计算得到该阳极的阳极电偶腐蚀速率，计算公式为：式中，v
a
代表电偶体系中单个阳极在一次测量周期内的阳极腐蚀速率，i
a
是该阳极在一次测量周期内的阳极电流，m是铁的摩尔质量，n是腐蚀过程中的单位转移电子数，f是法拉第常数，ρ是金属的密度，a是每个电极的表面积。
技术总结本发明涉及金属腐蚀测试领域，具体而言，涉及一体式水浴恒温的金属腐蚀试验装置，包括上端盖、外容器、内容器、顶端盖、工作电极、参比电极和对电极；上端盖可拆卸地固定在外容器的顶部开口处，且与外容器之间密封，进液管、出液管分别穿过上端盖并且伸入外容器的内腔中；内容器从上端盖开设的通孔下插到外容器内腔中，顶端盖可拆卸地固定内容器的顶部开口处且与内容器之间密封，进气管、出气管、工作电极、参比电极和对电极分别穿过顶端盖并且伸入内容器的内腔中。本发明可以实现金属在温度稳定的气液混合介质中开展腐蚀测试，如金属材料的电化学测试、电偶测试等。电偶测试等。电偶测试等。
技术研发人员：朱烨森 张操棋 王慧聪 杨夷非 杨沾 秦方 夏云秋 胡葆文
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2022.07.23
技术公布日：2022/11/1
