新型长寿命参比电极的研制

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要土壤中，管道等的严重腐蚀给生产生活等带来严重的隐患，因此评价管道等的腐蚀状况和确保管道等基础设施的保护完好具有十分重要的意义。在腐蚀检测和阴极保护过程中，参比电极的性能直接影响了腐蚀监测数据和阴极保护效果的可靠性。目前，土壤中应用最为广泛的是铜，饱和硫酸铜参比电极，但它的寿命一般只有5～10年，而且经常出现稳定性较差的问题。因此延长铜，饱和硫酸铜参比电极的寿命具有十分重要的意义。本文以纳米Si02，硫酸等为主要原料，用溶胶．凝胶法制备凝胶电解质，封装在铜／饱和硫酸铜参比电极外部，以减少电极体内的cu2+的流失，延长参比电极寿命。该凝胶电解质具有良

2、好的导电性和稳定性，电导率约为100Sm"1，25"C时的离浆速率约为3．9X10-3mlh-1，Cu2+在凝胶电解质中的扩散速度为5．3x10。om2s-1，在25"C～50"C的范围内，凝胶电解质受温度的影响较小，可以存在予酸性或碱性条件下。这种凝胶参比电极可有效地减缓电极体内铜离子的渗出，从而达到延长电极寿命的目的。测试了参比电极在模拟土壤溶液中的电化学性能：电极电位分布在60～80mV(vs．SCE)，各电极的电位波动不超过±10mV；在±10“A的阴、阳极极化电流下，电极电位偏移在±15mV以内；在温度为25"C～50"C的范围内，温度系数接近0．9mV'C一；该参

3、比电极可用于酸性或碱性土壤中；在干湿交替的实验环境下具有良好的恢复性；不含凝胶参比电极从电极体内铜离子的渗出速率约为凝胶参比电极的3倍，因而凝胶电解质可明显提高铜，饱和硫酸铜参比电极的寿命。关键词：凝胶；参比电极；硫酸铜；扩散哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractPipelinecorrosioninsoiliSoneofthemainfactorsCaUSingthreattroubleinlireandproduction．Serving∞potentialmonitor,referenceelectrodedirectlyaffectsthereliabilityo

4、fcorrosiondataandtheevaluationofcathodicprotectionformetallicstrutures．n地presentC“CuSOdreferenceelectrodeusedinsoiliSnotadeguateforlong-termstablemonitoring。anditsservicelifeisonly5～10yeRrs．Therefore，itisnecessarytodevelopahi曲performanceCu／cIlS04referenceelectrode．WitIlllano-Si02。andsulphat

5、eacidandaldndofcolloidelectrolyteissynthesizedbysol-gelmethod．ItisDlacedoutsidethereferenceelectrode斟alayerofgelelectrolyteSO船todecreasethelcachingofC一’andraisethelifeofthereferenceelectrode．1hegeliSstableandconductive．Itsconductivityis100Sm．‘．Therateofdehydrationis3．9×10’jmlh-1at25℃。andthe

6、di伍JsivityiS5．3×10。”m2s～．Form25℃to50℃．thegelelectrolytehasalittleaffectchangewithtemperature，andCanserveinacidicoralkalineenvironment．Theperf01Tnanceofthegelelectrodeinsimulatingsoilsolutionismeasured嬲follows：thepotentialoftheelectrodesrangingfrom60mVt080mV(vs．SCE)withpotentialfluctuating11

7、0morethan±10mV,enoughresistancetopolarization,andthetemperaturecoefficientbeingnear0．9mV℃一．Itisrapidlyrecoverablewithpotentialindry-wetenvironment．11艟C一+effusionrateofthereferlenceelectrodewithoutgelelectrolyteis2timeslargerthanthatwithcolloidelectrolyte