参比电极.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113235096A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110699421.8(22)申请日2021.06.23(71)申请人青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司地址266101山东省青岛市崂山区株洲路149-1号(72)发明人王辉刘朝信罗维华王廷勇王海涛许实于林(74)专利代理机构上海波拓知识产权代理有限公司31264代理人杨波(51)Int.Cl.C23F13/16(2006.01)C23F13/22(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称参比电极(57)摘要本发明提供一种参比电极，包括陶瓷壳体，所述陶瓷壳体内设有铜电极体和全固态电解质，所述铜电极体位于所述陶瓷壳体内的中心位置，所述铜电极体部分浸入在所述全固态电解质之中，所述全固态电解质的组成材料包括五水硫酸铜晶体粉末、氧化铝粉末和粘合剂，所述粘合剂为纤维素类粘合剂，且所述五水硫酸铜晶体粉末、所述氧化铝粉末和所述粘合剂的质量比为100：(50～100)：(2～10)，所述陶瓷壳体的内壁贴附有阳离子交换膜。本发明的参比电极不仅大大降低了硫酸铜电解质的流失速度，还能够防止电解质被污染，同时提升了壳体的强度，从而延长整个外加电流阴极保护或监检测系统的维护周期，降低维护成本。CN113235096ACN113235096A权利要求书1/1页1.一种参比电极，其特征在于，包括陶瓷壳体(4)，所述陶瓷壳体(4)内设有铜电极体(1)和全固态电解质(2)，所述铜电极体(1)位于所述陶瓷壳体(4)内的中心位置，所述铜电极体(1)部分浸入在所述全固态电解质(2)之中，所述全固态电解质(2)的组成材料包括五水硫酸铜晶体粉末、氧化铝粉末和粘合剂，所述粘合剂为纤维素类粘合剂，且所述五水硫酸铜晶体粉末、所述氧化铝粉末和所述粘合剂的质量比为100：(50～100)：(2～10)，所述陶瓷壳体(4)的内壁贴附有阳离子交换膜(3)。2.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述陶瓷壳体(4)内还设有溶解液，所述溶解液用于和所述全固态电解质(2)混合形成浆料，所述溶解液与所述全固态电解质(2)的质量比为(0.3～2)：1。3.如权利要求2所述的参比电极，其特征在于，所述溶解液为硫酸铜溶液或去离子水。4.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述阳离子交换膜(3)为均相阳离子交换膜，所述阳离子交换膜(3)的厚度为0.1～1.5mm，所述阳离子交换膜(3)的面电阻不超过5Ω·cm2。5.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述陶瓷壳体(4)的材质为碳化硅陶瓷或氧化铝陶瓷，所述陶瓷壳体(4)的厚度为2‑20mm，所述碳化硅陶瓷或所述氧化铝陶瓷的孔径均值为0.1～10um，所述碳化硅陶瓷或所述氧化铝陶瓷的孔隙率为20％～50％。6.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述粘合剂的材质为羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。7.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述五水硫酸铜晶体粉末的纯度不低于98％，所述氧化铝粉末的平均粒径不超过10um，所述氧化铝粉末的纯度不低于99％。8.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述铜电极体(1)的顶部设有电缆接头(11)，所述电缆接头(11)位于所述全固态电解质(2)的上方，所述参比电极还包括电极引线(6)，所述电极引线(6)与所述电缆接头(11)相连。9.如权利要求8所述的参比电极，其特征在于，所述电极引线(6)与所述电缆接头(11)通过焊接连接，所述电极引线(6)与所述电缆接头(11)的连接处还通过热收缩套(5)密封。10.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述陶瓷壳体(4)的顶部设有开口(41)，所述开口(41)处设有密封件(7)，所述密封件(7)用于密封所述开口(41)。2CN113235096A说明书1/6页参比电极技术领域[0001]本发明涉及腐蚀电化学技术领域，尤其是涉及一种参比电极。背景技术[0002]阴极保护是防止金属结构物腐蚀的有效方法，广泛应用于埋地管道、储罐及钢筋混凝土结构。参比电极是阴极保护系统中重要的组成部分之一，它可用来测量被保护构筑物的准确电位，监测保护效果；也可以在外加电流阴极保护中作为恒电位仪自动控制的讯号源，调节输出电流，使结构物处于良好的保护状态。[0003]传统的素烧陶瓷罐铜/硫酸铜参比电极一般是在素烧陶瓷罐内装有铜电极体(弹簧状或棒状)和硫酸铜晶体粉末，具有制作简单、电位稳定、不易极化等优点，在土壤和淡水环境中得到广泛应用。[0004]素烧陶瓷罐呈多孔性，渗透性好，会导致罐内硫酸铜晶体流失过快，参比电极在潮湿土壤环境中的实际使用寿命仅有3‑5年，远低于20年的设计使用寿命。但由于参比电极一般埋于