发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于冲蚀性能测试的试样的夹持装置及其制备方法及旋转圆盘式冲蚀设备，用于解决现有技术中因试样与凹槽内壁之间留有缝隙对测试结果造成干扰的问题以及设备中的导线易被溶液腐蚀的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供了一种适用于冲蚀性能测试的试样的夹持装置，包括套管，所述套管上开设有用于容纳所述试样的空腔，所述套管的内壁与所述试样之间具有固定层，所述试样的顶端与所述固定层和套管的顶端位于同一平面上。

通过设置夹持装置，在套管与试样之间填充固定层，将试样的侧面与套管之间的缝隙密封严实，避免试样的侧面与试验溶液接触而产生干扰电流，影响评估结果；只将试样的顶面与试验溶液接触并进行耐冲蚀性能测试，使实际测试面积与计算面积相同，提高测试结果的准确性。

根据本发明的一些优选实施方面，所述套管上开设有供导线贯穿的通孔，所述导线的一端与所述试样电性连接，所述导线位于所述夹持装置外的外壁上具有绝缘层，所述导线位于所述夹持装置内的外壁上包裹有所述固定层。导线直接通过点焊的方式与试样连接，套管上的通孔所在的位置与焊接的位置处于同一平面上，便于导线接出且无需弯曲导线，避免导线长期处于弯折状态而受到损伤。此外，导线位于夹持装置外的外壁上具有绝缘层，位于夹持装置内的外壁上包裹有固定层，避免了导线与试样的连接部位由于裸露而易被试验溶液腐蚀的情况。

根据本发明的一些优选实施方面，所述空腔的深度大于所述试样的高度，所述试样的底部与所述空腔的底面之间填充有所述固定层。即试样的底端与套管的底端之间存在一段距离，二者的底端之间具有填充的固定层，使得试样整体除顶面之外均被固定层所包裹，避免试样的底端与套管的底端相接触时，由于试样的底端不平整使得二者之间仍然存在较小的缝隙，虽然固定层不能完全填充该狭小的缝隙，但是试验溶液能够进入该缝隙中，从而产生微小的电流干扰。

根据本发明的一些优选实施方面，所述试样的顶端及所述固定层和套管的顶端所在的平面与水平面之间的夹角大于等于0°且小于90°。夹持装置所夹持的待冲蚀的金属试样的冲刷腐蚀性能评估所需要测试的冲刷角度范围为大于等于0°且小于90°，根据其在不同角度下冲刷的结果，评估其耐腐蚀性能。

本发明还提供了一种如上所述的夹持装置的制备方法，包括如下步骤：将导线穿过通孔，并将导线的一端与所述试样的底部电性连接；将试样放入所述套管中并在所述套管的内壁和试样之间填充所述固定层；打磨所述套管、固定层和试样的上端部至三者的顶端处于同一平面。

在本发明的一些实施例中，固定层的材料优选为环氧树脂，将环氧树脂溶液加至没过试样的顶部，再静置固化。通过填充环氧树脂，固化后可得到试样、套管与固定层为一整体的夹持装置，在环氧树脂固化后，对夹持装置进行打磨，直至试样、套管与固定层的顶端在同一平面上，并且根据每次冲刷测试时所需的角度，将三者的顶端所在的平面的倾斜角度打磨成目标角度。

本发明还提供了一种旋转圆盘式冲蚀设备，包括旋转主轴和旋转圆盘，所述旋转主轴的顶端连接有旋转导轨，所述旋转主轴的底端与所述旋转圆盘连接，所述旋转导轨上设置有碳刷，所述旋转圆盘上开设有凹槽，所述凹槽用于放置如上所述的夹持装置，所述旋转主轴上开设有第一通槽，所述旋转圆盘上开设有第二通槽，所述第二通槽连通所述第一通槽与所述凹槽，所述第一通槽和第二通槽均用于容纳所述导线，所述导线的一端贯穿所述第一通槽的上端与所述旋转导轨电性连接。通过在旋转圆盘式冲蚀设备的旋转主轴和旋转圆盘上设置用于放置导线的第一通槽和第二通槽，使得线路简明且拆卸方便；相比于将导线安装在设备内部而言，将导线安装在肉眼可见的设备外壁上也便于试样的拆卸，直接取下导线，即可轻松取出试样。

根据本发明的一些优选实施方面，包括位于所述旋转圆盘的外壁上的固定件，所述固定件和第二通槽分别位于所述凹槽相对的两侧，所述第二通槽、凹槽与固定件位于所述旋转圆盘的同一半径延伸方向上，所述固定件的一端贯穿所述旋转圆盘的侧壁并延伸至所述凹槽内，且与所述套管的外壁相抵触。在测试之前，拧紧固定件，使其抵住套管的外壁，有利于固定整个夹持装置，防止在旋转圆盘旋转过程中夹持装置发生松动；测试结束后，松开固定件，即可轻松取出夹持装置。

根据本发明的一些优选实施方面，所述第一通槽位于所述旋转主轴的外壁，所述第一通槽的长度延伸方向与所述旋转主轴的长度延伸方向相同，所述第二通槽位于所述旋转圆盘的顶端；所述第一通槽与第二通槽的横截面为半圆形，所述第一通槽和第二通槽的直径小于所述导线的外径。第一通槽与第二通槽分别设置在旋转主轴和旋转圆盘的外壁上，使得导线的线路清晰明了，安装和拆卸方便；第一通槽与第二通槽的横截面为半圆形，二者的直径相同且均小于导线的外径，使得刚好可以通过按压将导线按进第一通槽与第二通槽中；第一通槽与第二通槽的两侧也均匀间隔地设置有固定夹，由于导线本身的外径大于第一通槽与第二通槽的直径，能够起到限位作用，结合固定夹的第二道防护作用，将导线牢固地限制于第一通槽与第二通槽中。

根据本发明的一些优选实施方面，包括电化学工作站和溶液槽，所述电化学工作站包括工作电极导线、辅助电极导线和参比电极导线，所述溶液槽上设置有盖板，所述盖板上插设有参比电极和辅助电极；所述参比电极的上端部与所述参比电极导线电性连接，所述辅助电极的上端部与所述辅助电极导线电性连接，所述碳刷与所述工作电极导线电性连接。夹持有待测试样的夹持装置作为工作电极，通过导线、旋转导轨及碳刷与电化学工作站的工作电极导线连接，溶液槽的盖板上所放置的参比电极和辅助电极也分别与电化学工作站上对应的参比电极导线和辅助电极导线连接，使得整个旋转圆盘式冲蚀设备的工作线路接通，共同组成三电极的电化学测试体系。测试时，将试验溶液加入到溶液槽中，盖上盖板，连接好各线路，并将参比电极和辅助电极的下端部及旋转圆盘均浸没在试验溶液中。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益之处在于：通过将试样与套管和固定层密封为一个整体，固定层把试样包裹，避免试样的侧面与试验溶液接触后产生干扰电流影响测试结果的准确性；通过将导线直接放置在冲蚀设备上开设的第一通槽和第二通槽内，使得线路简明且维修拆卸方便，整个冲蚀设备的改进还可降低导线被试验溶液腐蚀的风险。