专利名称：金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属腐蚀的检测方法，特别提供了一种原位检测金属缝隙腐蚀的激光拉曼光谱装置。
局部腐蚀主要包括点蚀(Pitting)和缝隙腐蚀，两者有许多相似之处，都是以形成闭塞电池为前提；由于特殊的几何形状或腐蚀产物在缝隙、蚀坑或裂纹出口处的堆积，使通道闭塞，限制了腐蚀介质的扩散，从而形成了闭塞电池腐蚀，然而，不同材料及介质和不同条件下的局部腐蚀机制不尽相同，搞清这些机制对确定有效的防护原则是至关重要的，目前，对局部腐蚀的研究主要以非原位的表征和测试方法或电化学方法(D.B.Alexander，A.A.Moccar，″Evaluation of CorrosionInhibitors for Component Cooling Water Systems″，Corrosion，49(11)，1993921)等为主，难以给出局部腐蚀发生、发展过程变化的直接信息，所以很不利于局部腐蚀机理的研究，激光拉曼光谱是一种可以在分子水平上给出界面变化信息的仪器，近年来在某些全面腐蚀的缓蚀剂的缓蚀机理(K.Aramaki，E，Fujioka，″SERS Studies on Inhibition Mechanism of Propargyl Alcohol for IronCorrosion in Hydrochloric Acid″，Corrosion，52(2)，199683)和在某些全面腐蚀产物的形成机理(J.C.Hamilton，J.C.Farmer，R.J.Anderson，″InsituRaman Spectroscopy of Anodic Films Fromed on Copper and Silver inSodium Hydroxide Solution″J.Electrochem.Soc.，133(4)，1986739)的探讨方面发挥了很好的作用，现在许多生产厂家都有180°收集拉曼散射光的光路系统的商品拉曼光谱仪器出售。但是到目前为上用拉曼光谱对局部腐蚀进行原位或准原位研究的尚未见报道。
本实用新型的目的在于提供一种用拉曼光谱对局部腐蚀特别是缝隙腐蚀进行检测研究的装置，即一种金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置。
本实用新型提供了一种金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置，其特征在于该装置由试样片(1)与光窗(2)通过紧固件(3)平行组装而成，试样片(1)与光窗(2)间距离在0.02mm～0.2mm之间，试样片(1)面积大于光窗(2)面积。利用本实用新型可以将拉曼光谱用于局部腐蚀的原位或准原位研究，
以下结合附图通过实施例详述本实用新型。
附
图1为单螺钉紧固的金属局部腐蚀激光拉曼光谱装置工作状态图；附图2为双螺钉紧固的金属局部腐蚀激光拉曼光谱装置示意图；附图3为夹具钉紧固的金属局部腐蚀激光拉曼光谱装置示意图。
实施例1附图1是本实用新型的一种实施方案的工作原理示意图，(6)是腐蚀试验池壳体；(7)是盛装于(6)中的腐蚀溶液；(5)是上下底面平行的聚四氟乙烯垫座，其一侧有一垂直于底面的螺孔，(5)放置于(6)的底部；(1)是被研究金属材料的片状试验样，其一侧有一通孔，(4)位于(5)的上面；(4)是聚四氟乙烯制成的模拟缝隙控制垫片，其一侧有一垂直于底面的通孔，这是一系列厚度不同的垫片可以进行更换，每次实验工作，可以只用一片，或多片叠合在一起使用，(2)是透光(透过作为激发光源的激光和拉曼散射光)并无荧光干扰的光学平面镜片，其一侧有一通孔；(3)紧固件是以聚四氟乙烯制成的螺钉，与(5)上的螺孔配合作用，(3)穿过光学镜片(2)的通孔，模拟缝隙控制垫片(4)的通孔，金属材料试样(1)上的通孔，紧固在垫座(5)的螺孔上，使(5)，(1)，(4)，(2)，(3)成为一体，在光学镜片(2)和金属材料(1)之间形成了模拟缝隙，在实际研究中，根据研究体系的需要，更换不同厚度的模拟缝隙控制垫片(4)，构造不同尺寸的模拟缝隙。
在腐蚀溶液介质中，金属材料(1)在缝隙中的部分和暴露在缝隙外面的部分分别构成团塞电池的阳极和阴极，由于缝隙是由透光的光窗和金属材料试样之间构成的，所以，由从(2)的上方射入的激发激光可以直接照射到缝隙中所形成的腐蚀产物或者缓蚀剂膜层上，在相同的方向收集散射出的拉曼光，以此进行跟踪研究。
以此实用新型，可以进行缝隙腐蚀的完全原位拉曼光谱研究，亦可进行准原位拉曼光谱研究，如图1所示，在选定的实验条件下，在腐蚀试验池(6)中，将金属试样(1)和其它组件组装好，并加入腐蚀溶液(7)至没过腐蚀缝隙之高度，在规定的腐蚀时间后，将此腐蚀试验池直接置于拉曼光谱仪的样品台上，进行原位分析研究，这就是完全原位的研究方式，如果在完成腐蚀过程后，将试样和组件组成的部分从试验池中取出，置于拉曼光谱仪的样品台上进行研究，由于腐蚀产物连同腐蚀溶液被留在模拟缝隙内，但模拟缝隙以外的腐蚀环境已发生改变，故这种方式是准原位研究方式。
实施例2如附图2所示，与实施例1不同的是用两个螺钉作紧固件(3)，且没有垫座。
实施例3如附图3所示，与实施例2不同的是紧固件(3)为夹具。
权利要求1.一种金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置，其特征在于该装置由试样片(1)与光窗通过紧固件(3)平行组装而成，试样片(1)与光窗(2)间距离在0.02mm～0.2mm之间，试样片(1)面积大于光窗(2)面积。
2.按权利要求1所述金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置，其特征在于试样片(1)与光窗(2)间夹有缝隙垫片(4)。
3.按权利要求1或2所述金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置，其特征在于紧固件(3)为螺钉。
4.按权利要求1或2所述金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置，其特征在于紧固件(3)为夹具。
5.按权利要求1或2所述金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置，其特征在于试样片(1)底部安装垫座(5)。
6.按权利要求3所述金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置，其特征在于试样片(1)底部安装垫座(5)。
7.按权利要求4所述金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置，其特征在于试样片(1)底部安装垫座(5)。
专利摘要一种金属局部腐蚀的激光拉曼光谱装置,其特征在于:该装置由试样片与光窗通过紧固件平行组装而成,试样片与光窗间距离在0.02mm～0.2mm之间,试样片面积大于光窗面积。利用本实用新型可以将拉曼光谱用于局部腐蚀的原位或准原位研究。
文档编号G01J3/44GK2395262SQ99245650
公开日2000年9月6日 申请日期1999年9月22日 优先权日1999年9月22日
发明者严川伟, 曹楚南, 林海潮 申请人:中国科学院金属腐蚀与防护研究所