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分析盐雾试验腐蚀机理及试验条件发布时间:2022-11-30   浏览量:554次

人工模拟盐雾环境试验是利用盐雾试验机在其体积空间内模拟盐雾环境,以评估产品的耐盐雾腐蚀性能。与自然环境相比,人工模拟盐雾环境中的NaCl浓度。可以是一般自然环境盐雾含量的几倍或几十倍,增加腐蚀速度,可在短时间内得出评价结果。

盐雾试验的分类:盐雾试验按试验溶剂和温度变化可分为中性盐雾试验NSS、乙醋酸盐雾试验AASS、铜加速醋酸盐雾CASS及交变盐雾试验等四种类型。

1、四类盐雾试验条件

中性盐雾试验(NSS)是出现很早目前应用领域较广的一种加速腐蚀试验方法。试验条件为连续盐雾,温度35℃,百分之5的NaCl溶液;NaCl的溶液pH值在6.5~7.2之间;盐雾沉降量为1~2mL/h(80cm2)。

GB/T10125推荐的时间为(2h、6h、24h、48h、72h、96h、144h、240h、480h、720h、1000h)

乙酸盐雾试验(AASS)是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。试验条件是NSS的基础上,在百分之5的NaCl溶液中加入一些冰乙酸,使溶液的pH值降为3.1~3.3之间,形成酸性盐雾,试验温度35℃。

GB/T10125推荐的时间为(2h、6h、24h、48h、72h、96h、144h、240h、480h、720h、1000h)

铜加速醋酸盐雾试验(CASS)的试验条件是在0.26g/L的NaCl溶液中加入LV化铜(CuCl2·2H2O),pH值为3.1~3.3,试验温度50℃。

GB/T10125推荐的时间为(2h、6h、24h、48h、72h、96h、144h、240h、480h、720h、1000h)

交变盐雾试验是一种综合盐雾试验,即将盐雾、湿热等测试条件进行组合循环,模拟复杂环境。按照GB/T2423.18-2012标准要求,盐雾温度35℃,NaCl的溶液pH值在6.5~7.2之间,规定了6种严酷度等级。

盐雾.jpg

严酷等级(1)和(2)适用于试验在海洋环境或在近海地区使用的产品,一个循环。其中严酷等级(1)适用于试验在大部分使用寿命期间暴露于这种环境的产品(例如船用雷达、甲板设备);严酷等级(2)适用于试验可能经常暴露于海洋环境、但通常会受封闭物保护的产品(如船桥或在控制室内使用的航海设备);严酷等级(3)至(6)适用于通常在含盐大气与干燥大气直接频繁交替使用的产品,例如汽车级零部件。

严酷等级(1)和(2)将实验程序分成若干个规定的喷雾周期,每个喷雾周期之后接一个湿热贮存周期,喷盐温度在15℃~35℃之间,贮存条件为温度40℃,相对湿度百分之93。严酷等级(3)至(6)将实验程序分若干规定的试验循环。每个试验循环的组成为:显示四个喷雾周期,每个喷雾周期之后都紧跟着一个湿热贮存周期,在喷雾和湿热贮存之后再在试验标准大气条件下贮存一个周期。喷盐温度在15℃~35℃之间,贮存条件为温度40℃,相对湿度百分之93。

2、盐雾的腐蚀机理

盐雾对金属材料的腐蚀是以电化学作用而逐渐地损坏的,主要是导电的盐溶液渗入金属内部发生了电化学反应,形成“低电位金属-电解质溶液-高电位杂质”的原电池系统,从而发生电子转移,阳级金属出现溶解,然后形成新的化合物,即腐蚀生成物。同理对于金属保护层和涂层的盐雾腐蚀机理也一样。

GJb548-2005方法1009对于腐蚀生成物的定义是指腐蚀作用的结果(即锈或氧化铁、氧化镍、氧化锡等)。腐蚀生成物可能在原来腐蚀部位,或者由于盐雾的流动或蔓延而覆盖非腐蚀区域。

盐雾腐蚀破坏过程中起主要作用的是Cl-,Cl-半径较小,只有1.81×10-10m,因此具有很强的穿透能力,容易穿透金属氧化层和防护层进入到金属内部,破坏金属的钝态。同时,Cl-具有一定的水合能,容易吸附在金属表面的孔隙、裂缝等位置,取代保护金属氧化层中的氧,致使金属受到破坏。

盐溶液的电化学腐蚀过程如下:

阳级:金属以水化离子的形式进入溶液,并把当量的电子留在金属

Me→Me+++2e

Me+++nH2O→Me--.2H2O或Me+nH2O→Me++.nH2O+2e电子从阳级流到阴级

阴级:留在金属中的剩余电子被氧去级化,NaCl通过扩散或对流,到达阴级表面,吸收电子而成为氢氧根离子:1/2O2+H2O+2e→2OH-,溶液中NaCl溶液离解,同时生成腐蚀物。

NaCl→Na++Cl

2Me+++2Cl-+2OH-→http://MeCl2.Me(OH)2

除了Cl-外,盐雾腐蚀机理还受溶解在盐溶液里(实质上是溶解在试样表面的盐液膜)氧的影响。氧能够引起金属表面的去级化过程,从而加速阳级金属溶解。

另外,由于盐雾试验过程中的持续喷雾,不断沉降在试样表面上的盐液膜使含氧量始终保持在接近饱和状态。腐蚀物的生成,使渗入金属缺憾里盐溶液的体积逐渐膨胀,因此导致了金属内应力的加大,引起应力腐蚀,涂层鼓起。