一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法，具體為：將若干待測(cè)金屬細(xì)絲(1)陣列分布在PVC套管(2)內(nèi)構(gòu)成陣列電極，所述的PVC套管(2)通過(guò)壓塊(3)支撐在片狀材料(4)上，每根待測(cè)金屬細(xì)絲(1)一端串聯(lián)數(shù)據(jù)選擇器(5)后連接地線，部分待測(cè)金屬細(xì)絲(1)與片狀材料(4)之間構(gòu)成縫隙，將陣列電極和參比電極置于環(huán)境箱內(nèi)，向環(huán)境箱內(nèi)注入模擬海水溶液直至淹沒(méi)縫隙，所述的單片機(jī)周期性掃描所有測(cè)金屬細(xì)絲(1)的電位和電流信息，獲得待測(cè)金屬細(xì)絲(1)位于縫隙區(qū)的接觸面的腐蝕特征，疊加所有待測(cè)金屬細(xì)絲(1)的腐蝕特征獲得陣列電極整體的高通量腐蝕特征。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)具有速度快，精度高等優(yōu)點(diǎn)。

A high flux fast measurement method of crevice corrosion

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法
本專利技術(shù)涉及一種縫隙腐蝕評(píng)價(jià)方法，尤其是涉及一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法。
技術(shù)介紹
車身中使用大量的金屬構(gòu)件，在螺栓、鉚釘?shù)冗B接件中往往存在狹窄的縫隙，而這些縫隙在電解質(zhì)環(huán)境下往往會(huì)形成縫隙腐蝕。在汽車銹蝕投訴中，因縫隙腐蝕導(dǎo)致的投訴也占到相當(dāng)多的比例，因此在設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)合理規(guī)避可能潛在風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)顯示，當(dāng)縫隙寬度在0.025mm～0.1mm時(shí)，腐蝕速率最快，但這一結(jié)論更多的是針對(duì)普通碳鋼，在汽車行業(yè)大舉推進(jìn)輕量化，以及新能源汽車的快速發(fā)展，大量的新型金屬材料被廣泛應(yīng)用，因此針對(duì)不同金屬材料的搭接腐蝕問(wèn)題更加需要重視。目前關(guān)于縫隙腐蝕的研究方法主要是針對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行腐蝕失重、縫隙部位腐蝕深度進(jìn)行評(píng)價(jià)，此類方法試驗(yàn)周期長(zhǎng)，誤差較大，并且不能準(zhǔn)確的得到關(guān)于縫隙對(duì)腐蝕速率的影響，縫隙腐蝕發(fā)生是否整個(gè)縫隙內(nèi)部整體發(fā)生腐蝕，或是局部發(fā)生，這些都缺乏準(zhǔn)確的數(shù)值去量化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法，實(shí)時(shí)檢測(cè)待測(cè)金屬位于縫隙的部位的電位和電流信息，對(duì)縫隙腐蝕進(jìn)行快速評(píng)價(jià)。本專利技術(shù)的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法，具體為：將100根待測(cè)金屬細(xì)絲通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂固定在PVC套管內(nèi)并呈10×10陣列分布，所述的待測(cè)金屬細(xì)絲的橫截面規(guī)格為1mm×1mm，長(zhǎng)度為70mm，相鄰2根待測(cè)金屬細(xì)絲之間間隔1mm，構(gòu)成陣列電極，采用飽和甘汞電極作為參比電極，所述的PVC套管通過(guò)壓塊支撐在片狀材料上，所述的100根待測(cè)金屬細(xì)絲一端通過(guò)DP接口封裝，所述的DP接口與串聯(lián)數(shù)據(jù)選擇器后連接地線，部分待測(cè)金屬細(xì)絲的另一端與片狀材料之間構(gòu)成縫隙，剩余的待測(cè)金屬細(xì)絲的另一端裸露，所述的數(shù)據(jù)選擇器通過(guò)100個(gè)繼電器與單片機(jī)連接，所述的單片機(jī)連接有存儲(chǔ)器和顯示器，還通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器分別連接零內(nèi)阻電流計(jì)和電壓跟隨器，保持陣列電極和參比電極按軸心豎直的方向置于設(shè)定溫度的環(huán)境箱內(nèi)，并向環(huán)境箱內(nèi)注入模擬海水溶液直至模擬海水溶液淹沒(méi)參比電極以及待測(cè)金屬細(xì)絲與片狀材料之間的縫隙；所述的單片機(jī)首先控制電壓跟隨器與參比電極連接，單片機(jī)通過(guò)繼電器控制數(shù)據(jù)選擇器逐次掃描每根待測(cè)金屬細(xì)絲的電位信息，循環(huán)100次后單片機(jī)控制零內(nèi)阻電流計(jì)與參比電極連接，單片機(jī)通過(guò)繼電器控制數(shù)據(jù)選擇器逐次掃描每根待測(cè)金屬細(xì)絲的電流信息，循環(huán)100次，完成1次掃描，并在顯示器上顯示所有待測(cè)金屬細(xì)絲的電流和電位信息。周期性獲取每根待測(cè)金屬細(xì)絲的電位信息和電流信息，通過(guò)對(duì)比位于縫隙區(qū)和非縫隙區(qū)的待測(cè)金屬細(xì)絲在各個(gè)時(shí)刻的電位信息和電流信息，更加直觀地獲得待測(cè)金屬位于縫隙區(qū)的接觸面的腐蝕特征，疊加所有待測(cè)金屬細(xì)絲的腐蝕特征獲得陣列電極整體的高通量腐蝕特征。進(jìn)一步地，通過(guò)采用不同厚度的壓塊獲取不同寬度的縫隙，所述的片狀材料的材料選取范圍包括玻璃、金屬和塑料，可對(duì)金屬在不同電解質(zhì)溶液、溫度和縫隙寬度下的縫隙腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。進(jìn)一步地，所述的單片機(jī)采用SiliconlabsF020型號(hào)，所述的AD轉(zhuǎn)換器采用ADS1211型號(hào)，最高采樣頻率為1000Hz。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以如下有益效果：(1)本專利技術(shù)基于微分原理在PVC套管內(nèi)陣列分布若干待測(cè)金屬細(xì)絲，制成陣列電極，PVC套管通過(guò)壓塊支撐在片狀材料上，一部分待測(cè)金屬細(xì)絲與片狀材料之間形成縫隙，剩余待測(cè)金屬細(xì)絲裸露，形成對(duì)比，將陣列電極和參比電極置于環(huán)境箱內(nèi)，并向環(huán)境箱內(nèi)注入模擬海水溶液直至淹沒(méi)參比電極以及待測(cè)金屬細(xì)絲與片狀材料之間的縫隙，單片機(jī)通過(guò)控制數(shù)據(jù)選擇器逐次連接每根待測(cè)金屬細(xì)絲，同時(shí)還零內(nèi)阻電流計(jì)和電壓跟隨器與參比電極的連接，實(shí)現(xiàn)逐次掃描待測(cè)金屬細(xì)絲的電位和電流信息，該電位和電流信息通過(guò)與單片機(jī)連接的存儲(chǔ)器和顯示器分別存儲(chǔ)和顯示，實(shí)現(xiàn)待測(cè)金屬表面局部電化學(xué)信息的高通量表征，將傳統(tǒng)電化學(xué)測(cè)試的大電極分割成若干個(gè)小電極，小電極的電化學(xué)信息疊加又可以得到金屬表面整體的電化學(xué)信息，同時(shí)通過(guò)對(duì)比縫隙區(qū)和非縫隙區(qū)，精確、快速的評(píng)價(jià)待測(cè)金屬位于縫隙區(qū)的接觸面的腐蝕情況，操作簡(jiǎn)單；(2)本專利技術(shù)可采用不同厚度的壓塊獲取不同寬度的縫隙，采用不同的電解質(zhì)溶液以及環(huán)境箱溫度，對(duì)金屬在不同電解質(zhì)溶液、溫度和縫隙寬度下的縫隙腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)采用不同材料制成的片狀材料，片狀材料包括玻璃、金屬和塑料，可模擬金屬與金屬、金屬與玻璃或金屬與塑料的縫隙腐蝕，適用范圍廣；(3)本專利技術(shù)將所有待測(cè)金屬細(xì)絲(1)一端采用DP接口封裝，DP接口串聯(lián)數(shù)據(jù)選擇器后接地，單片機(jī)通過(guò)繼電器控制數(shù)據(jù)選擇器依次將每根待測(cè)金屬細(xì)絲接入電路，實(shí)現(xiàn)逐次掃描，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。附圖說(shuō)明圖1為陣列電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為陣列電極的底部示意圖；圖3為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為第一時(shí)刻的陣列電極電位分布圖；圖5為第一時(shí)刻的陣列電極電流分布圖；圖6為第二時(shí)刻的陣列電極電位分布圖；圖7為第二時(shí)刻的陣列電極電流分布圖；圖8為第三時(shí)刻的陣列電極電位分布圖；圖9為第三時(shí)刻的陣列電極電流分布圖；圖10為第四時(shí)刻的陣列電極電位分布圖；圖11為第四時(shí)刻的陣列電極電流分布圖；圖12為陣列電極電位和電流變化曲線圖；圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1.陣列電極，2.PVC套管，3.壓塊，4.玻璃片，5.數(shù)據(jù)選擇器，6.零內(nèi)阻電流計(jì)，7.電壓跟隨器.具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本專利技術(shù)技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法，具體為：待測(cè)金屬細(xì)絲1的數(shù)量為100根，100根待測(cè)金屬細(xì)絲1呈10×10陣列分布，相鄰2根待測(cè)金屬細(xì)絲1之間間隔1mm，將100根待測(cè)金屬細(xì)絲1通過(guò)填充環(huán)氧樹(shù)脂的方式陣列分布在PVC套管2內(nèi)，構(gòu)成陣列電極WBE，采用飽和甘汞電極作為參比電極RE，測(cè)金屬細(xì)絲1的材料為純銅T2，每根待測(cè)金屬細(xì)絲1的橫截面規(guī)格為1mm×1mm，長(zhǎng)度為70mm，如圖1，PVC套管2通過(guò)壓塊3支撐在片狀材料4上，片狀材料4采用玻璃片，100根待測(cè)金屬細(xì)絲1的一端采用DP接口封裝，DP接口串聯(lián)數(shù)據(jù)選擇器5后連接地線，單片機(jī)通過(guò)100個(gè)繼電器與數(shù)據(jù)選擇器5連接，部分待測(cè)金屬細(xì)絲1的另一端與片狀材料4之間構(gòu)成縫隙，縫隙的寬度D＝0.1mm，如圖2所示，陰影區(qū)域覆蓋的待測(cè)金屬細(xì)絲1與片狀材料4之間構(gòu)成縫隙，單片機(jī)連接有存儲(chǔ)器和顯示器，單片機(jī)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器分別連接零內(nèi)阻電流計(jì)6和電壓跟隨器7，將陣列電極和參比電極按照軸心垂直的方向置于環(huán)境箱內(nèi)，環(huán)境箱至于室溫環(huán)境下，并向環(huán)境箱內(nèi)注入模擬海水溶液直至模擬海水溶液淹沒(méi)參比電極以及待測(cè)金屬細(xì)絲1與片狀材料4之間的縫隙，模擬海水溶液為3.5wt.％氯化鈉溶液，單片機(jī)采用SiliconlabsF020型號(hào)，AD轉(zhuǎn)換器采用ADS121本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法，其特征在于，具體為：/n將若干待測(cè)金屬細(xì)絲(1)陣列分布在PVC套管(2)內(nèi)構(gòu)成陣列電極，所述的PVC套管(2)通過(guò)壓塊(3)支撐在片狀材料(4)上，每根待測(cè)金屬細(xì)絲(1)一端串聯(lián)數(shù)據(jù)選擇器(5)后連接地線，部分待測(cè)金屬細(xì)絲(1)的另一端與片狀材料(4)之間構(gòu)成縫隙，將數(shù)據(jù)選擇器(5)與單片機(jī)連接，所述的單片機(jī)連接有存儲(chǔ)器和顯示器，將陣列電極和參比電極置于環(huán)境箱內(nèi)，并向環(huán)境箱內(nèi)注入模擬海水溶液直至模擬海水溶液淹沒(méi)參比電極以及待測(cè)金屬細(xì)絲(1)與片狀材料(4)之間的縫隙，所述的單片機(jī)周期性掃描所有測(cè)金屬細(xì)絲(1)的電位和電流信息，所述的電位和電流信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并通過(guò)顯示器顯示，通過(guò)對(duì)比位于縫隙區(qū)和非縫隙區(qū)的待測(cè)金屬細(xì)絲(1)在各個(gè)時(shí)刻的電位和電流信息獲得待測(cè)金屬細(xì)絲(1)位于縫隙區(qū)的接觸面的腐蝕特征，疊加所有待測(cè)金屬細(xì)絲(1)的腐蝕特征獲得陣列電極整體的高通量腐蝕特征。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法，其特征在于，具體為：
將若干待測(cè)金屬細(xì)絲(1)陣列分布在PVC套管(2)內(nèi)構(gòu)成陣列電極，所述的PVC套管(2)通過(guò)壓塊(3)支撐在片狀材料(4)上，每根待測(cè)金屬細(xì)絲(1)一端串聯(lián)數(shù)據(jù)選擇器(5)后連接地線，部分待測(cè)金屬細(xì)絲(1)的另一端與片狀材料(4)之間構(gòu)成縫隙，將數(shù)據(jù)選擇器(5)與單片機(jī)連接，所述的單片機(jī)連接有存儲(chǔ)器和顯示器，將陣列電極和參比電極置于環(huán)境箱內(nèi)，并向環(huán)境箱內(nèi)注入模擬海水溶液直至模擬海水溶液淹沒(méi)參比電極以及待測(cè)金屬細(xì)絲(1)與片狀材料(4)之間的縫隙，所述的單片機(jī)周期性掃描所有測(cè)金屬細(xì)絲(1)的電位和電流信息，所述的電位和電流信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并通過(guò)顯示器顯示，通過(guò)對(duì)比位于縫隙區(qū)和非縫隙區(qū)的待測(cè)金屬細(xì)絲(1)在各個(gè)時(shí)刻的電位和電流信息獲得待測(cè)金屬細(xì)絲(1)位于縫隙區(qū)的接觸面的腐蝕特征，疊加所有待測(cè)金屬細(xì)絲(1)的腐蝕特征獲得陣列電極整體的高通量腐蝕特征。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種縫隙腐蝕的高通量快速測(cè)量方法，其特征在于，所述的周期性掃描的具體為：
所述的單片機(jī)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器分別連接零內(nèi)阻電流計(jì)(6)和電壓跟隨器(7)，所述的單片機(jī)先控制電壓跟隨器(7)與參比電極連接，控制數(shù)據(jù)選擇器(5)依次掃描所有待測(cè)金屬細(xì)絲(1)的電位信息，再控制零內(nèi)阻電流計(jì)(6)與與參比電極連接，依次掃描所有待測(cè)金屬細(xì)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐云祥，張勇，張娜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海思致汽車工程技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31