小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具及試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具及試驗方法，該夾具包括絕緣底板，安裝在絕緣底板上的絕緣蓋板，多塊方形金屬試樣夾持在絕緣底板和絕緣蓋板之間。絕緣底板包括底板主體，以及設(shè)置在底板主體中間的方形底板槽，該底板槽的兩長邊側(cè)均勻?qū)ΨQ設(shè)置多個底板凸起。該絕緣蓋板包括蓋板主體，以及設(shè)置在蓋板主體中間的方形蓋板槽，該蓋板槽的兩長邊側(cè)均勻?qū)ΨQ設(shè)置多個蓋板凸起。通過設(shè)置絕緣底板和絕緣蓋板，將金屬試樣夾持于二者間，方便簡單。并且，通過在絕緣底板和絕緣蓋板中間開設(shè)槽口，在槽口位置處設(shè)置用于夾持金屬試樣的凸起，使夾具與金屬試樣的接觸面積盡量小，減少夾具對金屬試樣進行暴露試驗時的影響。
【專利說明】小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具及試驗方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料大氣腐蝕試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具及試驗方法。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬材料的耐大氣腐蝕性能是一種重要的材料環(huán)境適應(yīng)性能，不僅是金屬使用單位非常關(guān)注的使用性能指標，也是工程設(shè)計部門必須考慮的參數(shù)之一。為了獲得金屬材料的耐大氣腐蝕性能，就必須進行金屬材料的大氣暴露腐蝕試驗。根據(jù)國家GB/T 14165《金屬和合金大氣腐蝕試驗現(xiàn)場試驗的一般要求》標準要求，為避免縫隙腐蝕與電偶腐蝕對試驗結(jié)果的影響，必須用絕緣材料制作的試樣夾將試樣固定在大氣暴曬架上，同時試樣與試樣夾的接觸面積應(yīng)盡量小。為滿足這一要求，早期人們采用瓷瓶(絕緣子)進行試樣固定，后經(jīng)逐步改進，目前廣泛使用的試樣夾用陶瓷材料制作，雖可滿足大尺寸試樣要求，但試樣裝卸費時費力，操作極不方便，對小尺寸金屬暴露樣來說，試樣與試樣夾的接觸面積過大，且大尺寸試樣不便于進行掃描電鏡、能譜分析等微觀分析。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，針對上述傳統(tǒng)中用陶瓷試樣夾裝樣費時費力且不能用于小尺寸金屬試樣的問題，本發(fā)明提出一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具及試驗方法。
[0004]其技術(shù)方案如下:
[0005]一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，包括絕緣底板，安裝在所述絕緣底板上的絕緣蓋板，多塊方形金屬試樣夾持在所述絕緣底板和絕緣蓋板之間；所述絕緣底板包括方形的底板主體，以及設(shè)置在所述底板主體中間的長方形底板槽，所述底板槽具有兩條相對的第一底板槽長邊和第二底板槽長邊，在所述第一底板槽長邊和第二底板槽長邊上分別均勻設(shè)有多個底板凸起，且兩條邊上的所述底板凸起相互對稱；所述絕緣蓋板包括方形的蓋板主體，以及設(shè)置在所述蓋板主體中間的長方形蓋板槽，所述蓋板槽具有兩條相對的第一蓋板槽長邊和第二蓋板槽長邊，在所述第一蓋板槽長邊和第二蓋板槽長邊上分別均勻設(shè)有多個蓋板凸起，且兩條邊上的所述蓋板凸起相互對稱；且每個所述蓋板凸起與每個所述底板凸起相互對應(yīng)；所述第一底板槽長邊上相鄰的兩個底板凸起與第二底板槽長邊上對應(yīng)的兩個底板凸起形成底板槽卡位，所述第一蓋板槽長邊上相鄰的兩個蓋板凸起與第二蓋板槽長邊上對應(yīng)的兩個蓋板凸起形成蓋板槽卡位，所述底板槽卡位與所述蓋板槽卡位相互對應(yīng)并在二者之間形成放置金屬試樣的試樣放置間隙。
[0006]本發(fā)明通過設(shè)置絕緣底板和絕緣蓋板的形式，將金屬試樣夾持于二者間，方便簡單。并且，通過在絕緣底板和絕緣蓋板上開設(shè)槽口，并在槽口位置處設(shè)置凸起，用于夾持金屬試樣，使夾具與金屬試樣的接觸面積盡量小，減少夾具對金屬試樣進行暴露試驗時的影響。
[0007]下面對其進一步技術(shù)方案進行說明:
[0008]優(yōu)選的是，所述絕緣底板和絕緣蓋板均為有機玻璃材質(zhì)。玻璃具有良好的絕緣性能和耐腐蝕性能，不會對金屬試樣產(chǎn)生影響，而且玻璃加工起來會比較簡單，容易形成需要的形狀，而且成本低。
[0009]優(yōu)選的是，所述試樣放置間隙設(shè)置為方形，且其長度和寬度尺寸小于50cm*50cm。使放置在試樣放置間隙的金屬試樣長度和寬度尺寸可小于50cm*50cm，滿足放置很小尺寸試樣的需求。
[0010]優(yōu)選的是，所述底板主體上設(shè)置有多個底板固定孔，所述蓋板主體上設(shè)置有與所述底板固定孔對應(yīng)的蓋板固定孔。通過底板固定孔和蓋板固定孔，穿設(shè)螺釘將絕緣底板和絕緣蓋板連接固定。
[0011]優(yōu)選的是，所述底板凸起設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的底板凸起大端和豎直設(shè)置的底板凸起小端；且所述蓋板凸起水平設(shè)置，與所述底板凸起小端垂直對應(yīng)，相鄰的所述蓋板凸起與所述底板凸起形成工字型結(jié)構(gòu)。一對蓋板凸起與底板凸起形成一個工字型的凹槽空隙，四對相鄰的蓋板凸起與底板凸起形成四個工字型的凹槽空隙，可將金屬試樣的四個角卡持在四個凹槽間隙中，以最大程度地減少金屬試樣與夾具的接觸面積，盡量避免縫隙腐蝕與電偶腐蝕對試驗結(jié)構(gòu)的影響。
[0012]優(yōu)選的是，所述蓋板凸起設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的蓋板凸起大端和豎直設(shè)置的蓋板凸起小端；且所述底板凸起水平設(shè)置，與所述蓋板凸起小端垂直對應(yīng)，相鄰的所述蓋板凸起與所述底板凸起形成工字型結(jié)構(gòu)。在另一個實施例中，對上面結(jié)構(gòu)進行變形，也能盡量以最大程度地減少金屬試樣與夾具的接觸面積。
[0013]優(yōu)選的是，所述蓋板凸起設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的蓋板凸起大端和豎直設(shè)置的蓋板凸起小端；所述底板凸起設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的底板凸起大端和豎直設(shè)置的底板凸起小端，且所述蓋板凸起小端與底板凸起小端對應(yīng)，相鄰的所述蓋板凸起與所述底板凸起形成工字型結(jié)構(gòu)。在另一個實施例中，對上面結(jié)構(gòu)進行變形，也能盡量以最大程度地減少金屬試樣與夾具的接觸面積。
[0014]本發(fā)明還提供一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗方法，包括如下步驟:
[0015]S110、將多個金屬試樣放置于絕緣底板的底板槽卡位，將絕緣蓋板與絕緣底板蓋合，使蓋板槽卡位蓋壓于所述金屬試樣上；
[0016]S120、將金屬試樣固定于絕緣底板和絕緣蓋板之間的試樣放置間隙，再將夾具暴露放置于大氣環(huán)境中；
[0017]S130、經(jīng)過一段時間后，對金屬試樣進行檢測測試，觀察其腐蝕情況。
[0018]本發(fā)明具有如下突出的優(yōu)點:
[0019]1、本發(fā)明提供的夾具尤其適用于尺寸小于50cm*50cm用于氧化物或腐蝕產(chǎn)物微觀觀察的金屬暴露試樣；
[0020]2、本發(fā)明提供的夾具不僅能完全滿足國標的要求，而且試樣夾持穩(wěn)固，操作簡單安裝方便，成本低廉，降低了試樣丟失的可能性，尤其是減小了試樣與夾具的接觸面積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明實施例中小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實施例中小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具的絕緣底板的主視不意圖；
[0023]圖3是圖2的A-A截面的剖視示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明實施例中小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具的絕緣蓋板的主視不意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明實施例中小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗方法的步驟示意圖。
[0026]附圖標記說明:
[0027]100-絕緣底板，110-底板主體，112-底板凸起，120-底板槽，130-底板固定孔，200-絕緣蓋板，210-蓋板主體，212-蓋板凸起，220-蓋板槽，230-蓋板固定孔，300-螺釘。

【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0029]如圖1至圖4所示，一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，包括絕緣底板100，安裝在絕緣底板100上的絕緣蓋板200，多塊方形金屬試樣夾持在絕緣底板100和絕緣蓋板200之間。絕緣底板100包括方形的底板主體110，以及設(shè)置在底板主體110中間的長方形底板槽120，該底板槽120的兩長邊側(cè)均勻?qū)ΨQ設(shè)置有多個底板凸起112。該絕緣蓋板200包括方形的蓋板主體210,以及設(shè)置在蓋板主體210中間的長方形蓋板槽220,該蓋板槽220的兩長邊側(cè)均勻?qū)ΨQ設(shè)置有多個蓋板凸起212。通過設(shè)置絕緣底板100和絕緣蓋板200的形式，將金屬試樣夾持于二者間，方便簡單。并且，通過在絕緣底板100和絕緣蓋板200中間開設(shè)槽口，并在槽口位置處設(shè)置凸起(底板凸起112和蓋板凸起212)，用于夾持金屬試樣，使夾具與金屬試樣的接觸面積盡量小，減少夾具對金屬試樣進行暴露試驗時的影響。
[0030]而且，上述的絕緣底板100和絕緣蓋板200長度相同，而絕緣底板100寬度比絕緣蓋板200要寬，使絕緣底板100固定于絕緣蓋板200上時形成階梯形結(jié)構(gòu)，減少使用材料，也方便將夾具固定在其他物體上。而且，絕緣底板100上的底板槽120和絕緣蓋板200上的蓋板槽220相互對應(yīng),二者長度和寬度大小一致,便于形成統(tǒng)一的試樣放置間隙(圖中未標不出)，便于夾持金屬試樣。
[0031]另外，更具體地，底板槽120具有兩條相對的第一底板槽長邊(圖中未標示出)和第二底板槽長邊(圖中未標示出)，多個底板凸起112分別均勻設(shè)置在第一底板槽長邊和第二底板槽長邊上蓋板槽220也具有兩條相對的第一蓋板槽長邊(圖中未標示出)和第二蓋板槽長邊(圖中未標示出)，多個蓋板凸起212也分別對稱均設(shè)置在第一蓋板槽長邊和第二蓋板槽長邊上，且兩條邊上的蓋板凸起212也相互對稱。且每個蓋板凸起212與每個底板凸起112相互對應(yīng)。第一底板槽長邊上相鄰的兩個底板凸起112與第二底板槽長邊上對應(yīng)的兩個底板凸起112形成底板槽卡位(圖中未標示出)，且第一蓋板槽長邊上相鄰的兩個蓋板凸起212與第二蓋板槽長邊上對應(yīng)的兩個蓋板凸起212形成蓋板槽卡位(圖中未標示出)，底板槽卡位與蓋板槽卡位相互對應(yīng)并在二者之間形成放置金屬試樣的試樣放置間隙。
[0032]另外，在底板槽120的兩端位置，相對的兩個底板凸起112與端部之間也可以形成一個底板槽卡位。同理，在蓋板槽220的兩端位置，相對的兩個蓋板凸起212與端部之間也可以分部形成一個蓋板槽卡位。于是，可在底板槽120和蓋板槽220的兩端分別形成一個試驗放置間隙，用于夾持金屬試樣。
[0033]在一個實施例中，可將底板凸起112設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的底板凸起大端(圖中未標示出)和豎直設(shè)置的底板凸起小端(圖中未標示出)。且將蓋板凸起212水平設(shè)置，與底板凸起小端垂直對應(yīng)，相鄰的蓋板凸起212與底板凸起112形成工字型結(jié)構(gòu)。一對蓋板凸起212與底板凸起112形成一個工字型的凹槽空隙，四對相鄰的蓋板凸起212與底板凸起112形成四個工字型的凹槽空隙，可將金屬試樣的四個角卡持在四個凹槽間隙中，以最大程度地減少金屬試樣與夾具的接觸面積，盡量避免縫隙腐蝕與電偶腐蝕對試驗結(jié)構(gòu)的影響。
[0034]在另一個實施例中，可將蓋板凸起212設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的蓋板凸起大端和豎直設(shè)置的蓋板凸起小端。且將底板凸起112水平設(shè)置，與蓋板凸起小端垂直對應(yīng)，相鄰的蓋板凸起212與底板凸起112形成工字型結(jié)構(gòu)。作為上面實施例的一種變形結(jié)構(gòu)，也能盡量以最大程度地減少金屬試樣與夾具的接觸面積。
[0035]在另一個實施例中，可將蓋板凸起212設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的蓋板凸起大端和豎直設(shè)置的蓋板凸起小端。并將底板凸起112也設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的底板凸起大端和豎直設(shè)置的底板凸起小端，且蓋板凸起小端與底板凸起小端對應(yīng)，相鄰的蓋板凸起212與底板凸起112形成工字型。作為上面實施例的另一種變形結(jié)構(gòu)，也能盡量以最大程度地減少金屬試樣與夾具的接觸面積。
[0036]而且，上述的蓋板凸起212與底板凸起112之間形成的試樣放置間隙設(shè)置為方形，且其長度和寬度尺寸小于50cm*50cm。使放置在試樣放置間隙的金屬試樣長度和寬度尺寸可小于50cm*50cm,滿足放置很小尺寸金屬試樣的需求。而且，即使對了小尺寸金屬暴露試樣來說，試樣與夾具的接觸面積依然保持很小，小尺寸的金屬試樣方便進行掃描電鏡、能譜分析等微觀分析。
[0037]另外，還在底板主體110上設(shè)置有多個底板固定孔130，這些底板固定孔130均勻設(shè)置在底板槽120四周。蓋板主體210上設(shè)置有與底板固定孔130對應(yīng)的蓋板固定孔230，這些蓋板固定孔230也均勻設(shè)置在蓋板槽220四周。通過底板固定孔130和蓋板固定孔230，穿設(shè)螺釘300并加上墊片和螺母將絕緣底板100和絕緣蓋板200連接固定，這種固定方式簡單快捷可重復(fù)拆卸使用。
[0038]而且，上述的絕緣底板100和絕緣蓋板200均設(shè)置為有機玻璃材質(zhì)。有機玻璃具有良好的絕緣性能和耐腐蝕性能，不會對金屬試樣產(chǎn)生影響，而且玻璃加工起來會比較簡單，容易形成需要的形狀，而且成本低。
[0039]另外，如圖5所示，針對上述的小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，本發(fā)明還提供一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗方法，包括如下步驟:
[0040]首先，根據(jù)需要，設(shè)計大小合適的絕緣底板100并開設(shè)底板槽120，在底板槽120上設(shè)置大小合適的底板凸起112，形成合適的底板槽卡位。同時也設(shè)計大小合適的絕緣蓋板200并開設(shè)蓋板槽220，在蓋板槽220上設(shè)置大小合適的蓋板凸起212，形成合適的蓋板槽卡位。將多個對應(yīng)大小的金屬試樣放置于絕緣底板100的底板槽卡位上，再將絕緣蓋板200與絕緣底板100蓋合，使蓋板槽卡位蓋壓于金屬試樣上，使金屬試樣卡持于試樣放置間隙處；
[0041]然后，通過螺釘300、墊片及螺母將金屬試樣固定于絕緣底板100和絕緣蓋板200之間的試樣放置間隙，再將夾持好金屬試樣的夾具固定在大氣暴曬架上，暴露放置于大氣環(huán)境中使金屬試樣接受大氣暴露腐蝕；
[0042]經(jīng)過一段規(guī)定時間的腐蝕試驗后，對金屬試樣進行檢測測試，包括對金屬試樣進行掃描電鏡、能譜分析等微觀分析，觀察其腐蝕情況，測試其耐大氣腐蝕性能。
[0043]本發(fā)明提供的小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具尤其適用于尺寸小于50cm*50cm用于氧化物或腐蝕產(chǎn)物微觀觀察的金屬暴露試樣；而且，該夾具不僅能完全滿足國標的要求，而且試樣夾持穩(wěn)固，操作簡單安裝方便，成本低廉，降低了試樣丟失的可能性，尤其是減小了試樣與夾具的接觸面積。
[0044]以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。
[0045]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，其特征在于，包括絕緣底板，安裝在所述絕緣底板上的絕緣蓋板，多塊方形金屬試樣夾持在所述絕緣底板和絕緣蓋板之間； 所述絕緣底板包括方形的底板主體，以及設(shè)置在所述底板主體中間的長方形底板槽，所述底板槽具有兩條相對的第一底板槽長邊和第二底板槽長邊，在所述第一底板槽長邊和第二底板槽長邊上分別均勻設(shè)有多個底板凸起，且兩條邊上的所述底板凸起相互對稱； 所述絕緣蓋板包括方形的蓋板主體，以及設(shè)置在所述蓋板主體中間的長方形蓋板槽，所述蓋板槽具有兩條相對的第一蓋板槽長邊和第二蓋板槽長邊，在所述第一蓋板槽長邊和第二蓋板槽長邊上分別均勻設(shè)有多個蓋板凸起，且兩條邊上的所述蓋板凸起相互對稱；且每個所述蓋板凸起與每個所述底板凸起相互對應(yīng)； 所述第一底板槽長邊上相鄰的兩個底板凸起與第二底板槽長邊上對應(yīng)的兩個底板凸起形成底板槽卡位，所述第一蓋板槽長邊上相鄰的兩個蓋板凸起與第二蓋板槽長邊上對應(yīng)的兩個蓋板凸起形成蓋板槽卡位，所述底板槽卡位與所述蓋板槽卡位相互對應(yīng)并在二者之間形成放置金屬試樣的試樣放置間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，其特征在于，所述絕緣底板和絕緣蓋板均為有機玻璃材質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，其特征在于，所述試樣放置間隙設(shè)置為方形，且其長度和寬度尺寸小于50cm*50cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，其特征在于，所述底板主體上設(shè)置有多個底板固定孔，所述蓋板主體上設(shè)置有與所述底板固定孔對應(yīng)的蓋板固定孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，其特征在于，所述底板凸起設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的底板凸起大端和豎直設(shè)置的底板凸起小端； 且所述蓋板凸起水平設(shè)置，與所述底板凸起小端垂直對應(yīng)，相鄰的所述蓋板凸起與所述底板凸起形成工字型結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，其特征在于，所述蓋板凸起設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的蓋板凸起大端和豎直設(shè)置的蓋板凸起小端； 且所述底板凸起水平設(shè)置，與所述蓋板凸起小端垂直對應(yīng)，相鄰的所述蓋板凸起與所述底板凸起形成工字型結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗夾具，其特征在于，所述蓋板凸起設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的蓋板凸起大端和豎直設(shè)置的蓋板凸起小端； 所述底板凸起設(shè)置為T形，其包括水平設(shè)置的底板凸起大端和豎直設(shè)置的底板凸起小端，且所述蓋板凸起小端與底板凸起小端對應(yīng)，相鄰的所述蓋板凸起與所述底板凸起形成工字型結(jié)構(gòu)。
8.一種小尺寸金屬材料用大氣腐蝕暴露試驗方法，其特征在于，包括如下步驟: S110、將多個金屬試樣放置于絕緣底板的底板槽卡位，將絕緣蓋板與絕緣底板蓋合，使蓋板槽卡位蓋壓于所述金屬試樣上； S120、將金屬試樣固定于絕緣底板和絕緣蓋板之間的試樣放置間隙，再將夾具暴露放置于大氣環(huán)境中； S130、經(jīng)過一段時間后，對金屬試樣進行檢測測試,觀察其腐蝕情況。
【文檔編號】G01N17/00GK104297144SQ201410633240
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】呂旺燕, 劉世念, 蘇偉, 范圣平, 魏增福, 黃海軍, 趙鉞 申請人:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 中國電器科學(xué)研究院有限公司