详情

原文传递利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法

专利名称：	利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法
摘要：	本发明公开了一种利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，通过将多个待测试样分别均匀地排列在微区镶样模具中固化为一体式电极，采用扫描开尔文探针测量各个样品的开尔文电位，经高通量原位无损检测，实现不同材料样品耐蚀性的快速筛选。有效地避免了丝束电极在筛选过程中因成分差异造成电偶腐蚀的问题，同时，提高了筛选结果的准确性与效率，其中，样品耦合测试准确率由单独测试37.5％大幅提升为75％。本发明具有：1.高通量并行测试，大幅减少测试时间；2.减少了调试过程中的人为误差，提高了测试结果的准确率；3.避免丝束电极法的电偶腐蚀问题，有效地减小系统误差。在材料耐蚀性的筛选具有显著的应用价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海大学
发明人：	李谦;魏亮;聂敬敬;范洪强
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910432354.6
公开号：	CN110132830A
代理机构：	上海上大专利事务所(普通合伙)
代理人：	顾勇华
分类号：	G01N17/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	200444 上海市宝山区上大路99号
主权项：	1.一种利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于，主要通过制备具有成分梯度金属材料样品，将各金属材料样品封装在一起，形成一体化电极，将各金属材料样品的工作端面处于同一水平面，并与微区电化学SKP模块相耦合，进行高通量并行测试，通过比较各金属材料样品的电势的高低，从而实现对金属材料样品的耐蚀性能的筛选与检测，包括如下步骤： a.采用线切割方法，依次将待测金属材料切分成具有统一规格的矩形工作端面的待测试样； b.对在所述步骤a中制备的待测试样各个表面用砂纸依次进行打磨，然后分别采用蒸馏水和乙醇，对经过打磨后的各待测试样进行清洗，然后将各待测试样的非工作端面分别通过焊接或使用导电胶引出导线，并将各个待测试样做好标记，作为阵列模组件备用； c.将在所述步骤b中引出导线的待测试样分别均匀地排列在微区镶样的绝缘材料模具中，使任意相邻的待测试样相互保持绝缘分离状态，并使各待测试样的工作端面组成工作端面阵列，并采用环氧树脂将各个待测试样固化为一体式电极； d.将在所述步骤c中制备好的一体式电极的工作端面依次进行研磨、抛光处理，然后采用无水乙醇与蒸馏水，对各待测试样的工作端面进行清洗，再将待测试样放入干燥器中，进行干燥，得到平整并且干燥洁净的样品阵列电极组合模块，待用； e.将在所述步骤d中制备好的样品阵列电极组合模块转移到微区测试台上，并将样品阵列电极组合模块的工作端面调整为水平状态，然后在微区电化学系统上安装SKP探针，并调节探针距离样品阵列电极组合模块的工作端面的距离，完成待测样品安装和待测装置的初始化设置； f.在所述步骤e中完成待测装置的初始化设置后，选择设置微区电化学系统的线扫模式，按照“从左到右”的水平方向进行扫描，设置起始点位置与扫描步长，对样品阵列电极组合模块的工作端面进行测试后，得到样品开尔文电势分布图； g.在所述步骤f中对样品测试结束后，将探针沿着水平方向继续向Y轴方向移动至少50μm； h.重复所述步骤f和所述步骤g至少一次，记录每次测量各个样品的开尔文电势，开尔文电势高，则表明该样品的耐蚀性更好，选择重复性高的电势数据作为对相应样品的耐蚀性能的筛选与检测结果。 2.根据权利要求1所述利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述具有统一规格的矩形工作端面的待测试样的工作端面的矩形边长为2～5mm。 3.根据权利要求1所述利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于：在所述步骤c中，所述引出导线的待测试样分别均匀地排列在内径为32mm的筒形的微区镶样的绝缘材料模具中，任意相邻的待测试样之间相隔1～2mm。 4.根据权利要求1所述利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于：在所述步骤c中，绝缘材料模具采用一端用双面胶密封的PVC管。 5.根据权利要求1所述利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于：在所述步骤d中，所述一体式电极的工作端面主要采用0.5μm的研磨膏进行抛光。 6.根据权利要求1所述利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于：在所述步骤e中，所述放入微区测试台的样品借助微区放大镜与水平仪共同作用，通过分别旋转调节三个空间位置调节螺母，将样品阵列电极组合模块的工作端面调整为水平状态；所述探针直径为250～500μm；所述探针距离样品阵列电极组合模块的工作端面的距离控制在90～120μm。 7.根据权利要求1所述利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于：在所述步骤f中，所述探针扫描起始点设置在距离最左边样品边缘部分1～2mm位置处，扫描终止点设置在距离最右边样品边缘部分1～2mm处，扫描步长选择100～200μm。 8.根据权利要求1所述利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于：在所述步骤g中，在对样品测试结束后，将探针沿着水平方向继续向Y轴方向移动50～200μm。 9.根据权利要求1所述利用微区电化学系统高通量表征材料耐蚀性能的方法，其特征在于：在所述步骤h中，重复所述步骤f和所述步骤g进行5～10次。
所属类别：	发明专利