为什么需要高纯氧化锆套筒和垫圈？确保高温高压应力腐蚀测试的精度

严格要求使用高纯氧化锆套筒和垫圈，以实现被测试样品与测试设备之间的完全电气绝缘。在复杂的腐蚀实验中，它们充当非导电屏障，可防止样品与加载销、拉杆或高压釜框架发生电气接触，从而消除电偶干扰的风险。

在应力腐蚀测试中，不同金属之间的物理接触会产生“电池效应”，从而扭曲电化学数据。氧化锆组件是标准解决方案，因为它们结合了高介电强度和在高温高压环境下所需的机械耐久性。

电气绝缘的关键作用

防止电偶耦合

当测试样品（例如 FeCrAl）直接接触金属加载系统或高压釜的内部框架时，会形成电偶。这种连接会在样品和测试装置之间产生一个非预期的电路。

消除数据失真

如果发生这种耦合，您记录的腐蚀速率和电化学电位将是整个组件的综合结果，而不仅仅是样品。氧化锆组件可断开此电路，确保数据仅代表样品的反应。

为什么氧化锆是首选材料

在极端环境中生存

在典型的应力腐蚀开裂测试的高温高压 (HTHP) 环境中，塑料或橡胶等标准绝缘体会迅速降解。需要陶瓷级氧化锆，因为它在这些恶劣条件下保持化学稳定性和耐腐蚀性。

保持机械完整性

除了耐化学性，绝缘体还必须承受施加在受力样品上的机械载荷。氧化锆提供必要的抗压强度以传递载荷而不变形，确保测试条件在整个实验过程中保持恒定。

理解操作上的权衡

脆性和断裂风险

虽然氧化锆很坚固，但它是一种陶瓷，与金属部件相比，因此很脆。加载系统中的不对中可能导致套筒或垫圈破裂，从而在中途测试中破坏电气绝缘。

成本和处理

高纯氧化锆的成本明显高于标准工业陶瓷。在组装过程中需要小心处理，以避免可能导致在高热或机械应力下失效的微裂纹。

为您的实验做出正确选择

为确保腐蚀数据的有效性，请遵循以下指南：

• 如果您的主要关注点是电化学精度：优先使用高纯氧化锆以消除所有电偶噪声，即使这会增加组件的成本。
• 如果您的主要关注点是机械载荷稳定性：确保加载系统完美对齐，以防止可能导致陶瓷垫圈破裂的剪切力。

通过隔离感兴趣的变量，您可以将嘈杂的环境数据转化为对材料性能的精确测量。

摘要表：

特性	腐蚀测试要求	使用氧化锆的原因
电气绝缘	防止电偶耦合和数据失真	高介电强度，作为非导电屏障
热稳定性	必须能在高温高压环境下生存	在高温高压下化学稳定
机械强度	必须承受样品加载力	与聚合物相比具有优异的抗压强度
耐化学性	耐腐蚀性测试介质	在侵蚀性环境中具有出色的惰性

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参考文献

1. Raúl B. Rebak, Peter L. Andresen. Resistance of Ferritic FeCrAl Alloys to Stress Corrosion Cracking for Light Water Reactor Fuel Cladding Applications. DOI: 10.5006/3632

本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .