鹽霧試驗判定標(biāo)準(zhǔn)

鹽霧試驗判定標(biāo)準(zhǔn)驗與實際情況的關(guān)系腐蝕是材料或其性能在環(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)。大多數(shù)的腐蝕發(fā)生在大氣環(huán)境中，大氣中含有氧氣、濕度、溫度變化和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。鹽霧腐蝕就是一種常見和最有破壞性的大氣腐蝕。這里講的鹽霧是指氯化物的大氣，它的主要腐蝕成分是海洋中的氯化物鹽—氯化鈉，它主要來源于海洋和內(nèi)地鹽堿地區(qū)。鹽霧對金屬材料表面的腐蝕是由于含有的氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護層與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)引起的。同時，氯離子含有一定的水合能，易被吸附在金屬表面的孔隙、裂縫排擠并取代氯化層中的氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化二、鹽霧試驗及與實際的聯(lián)系鹽霧試驗是一種主要利用鹽霧試驗設(shè)備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來考核產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗。它分為二大類，一類為天境試驗是利用一種具有一定容積空間的試驗設(shè)備—鹽霧試驗箱，在其容積空間內(nèi)用人工的方法，造成鹽霧環(huán)境來對產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進行考核。它與天然環(huán)境相比，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可以是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大大提高，對產(chǎn)品進行鹽霧試驗，得出結(jié)果的時間也大大縮短。如在天然暴露環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進人工模擬鹽霧試驗又包括中性鹽霧試驗、醋酸鹽霧試驗、銅鹽加速醋酸(1)中性鹽霧試驗(NSS試驗)是出現(xiàn)最早目前應(yīng)用領(lǐng)域最廣的一種加速腐蝕試驗方法。它采用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調(diào)在中性范圍(6~7)作為噴霧用的溶液。試驗溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1~2ml/之間。(2)醋酸鹽霧試驗(ASS試驗)是在中性鹽霧試驗的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降為3左右，溶液變成酸性，最后形成的鹽霧也由中性鹽霧變(3)銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(CASS試驗)是國外新近發(fā)展起來的一種快速鹽霧腐蝕試驗，試驗溫(4)交變鹽霧試驗是一種綜合鹽霧試驗，它實際上是中性鹽霧試驗加恒定濕熱試驗。它主要用于空腔型的整機產(chǎn)品，通過潮態(tài)環(huán)境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生，也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。它是將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉(zhuǎn)換，最后考核整機產(chǎn)品的電性能和機械性三、鹽霧試驗標(biāo)準(zhǔn)及試驗結(jié)果的判定標(biāo)準(zhǔn)是對重復(fù)性事物和概述所做的統(tǒng)一規(guī)定。鹽霧試驗標(biāo)準(zhǔn)是對鹽霧試要根據(jù)鹽霧試驗的特性和金屬的腐蝕速度及對鹽霧的敏感程度選擇。下面試驗Ka：鹽霧試驗方法》，GB/—2000《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗試驗Kb：鹽霧，交變(氯化鈉溶液)》，GB5938—86《輕工產(chǎn)鹽霧試驗的目的是為了考核產(chǎn)品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質(zhì)量，而鹽霧試驗結(jié)果判定正是對產(chǎn)品質(zhì)量的宣判，它的判定結(jié)果是否正確合理，是正評級判定法、稱重判定法、腐蝕物出現(xiàn)判定法、腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析法。評級判定法是把腐蝕面積與總面積之比的百分數(shù)按一定的方法劃分成幾個級別，以某一個級別作為合格判定依據(jù)，它適合平板樣品進行評價；稱重判定法是通過對腐蝕試驗前后樣品的重量進行稱重的方法，計算出受腐蝕損失的重量來對樣品耐腐蝕質(zhì)量進行評判，它特別適用于對某種金屬耐腐蝕質(zhì)量進行考核；腐蝕物出現(xiàn)判定法是一種定性的判定法，它以鹽霧腐蝕試驗后，產(chǎn)品是否產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象來對樣品進行判定，一般產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中大多采蝕數(shù)據(jù)、確定腐蝕數(shù)據(jù)的置信度的方法，它主要用于分析、統(tǒng)計腐蝕情況，而不是具體用于某一具體產(chǎn)品的質(zhì)量判定分析與探討鹽霧腐蝕的因素包括試驗溫濕度、鹽溶液的濃度、樣品放置角度、鹽溶液的pH值、鹽霧沉降量和噴霧方式以及試驗結(jié)果表述等方面對提高鹽霧試驗結(jié)果的有效性進行了探討。關(guān)鍵詞：鹽霧、試驗技術(shù)、有效性一、鹽霧腐蝕的危害鹽霧腐蝕會破壞金屬保護層，使它失去裝飾性，降低機械強度；一些電子元器件和電器線路，由于腐蝕而造成電源線路中斷，特別是在有振動的環(huán)境中，尤為嚴(yán)重；當(dāng)鹽霧降落在絕緣體表面時，將使表面電阻降低；絕緣體吸收鹽溶液后，它的體積電阻將降低四個數(shù)量級；機械部件或運動部件的活動部位由于腐蝕物的產(chǎn)生，而增加了摩擦力以至造成運動部件被卡二、鹽霧腐蝕機理鹽霧對金屬材料的腐蝕，主要是導(dǎo)電的鹽溶液滲入金屬內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，形成“低電位金屬－電解質(zhì)溶液－高電位雜質(zhì)”微電池系統(tǒng)，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，作為陽極的金屬出現(xiàn)溶解，形成新的化合物即腐蝕物。金屬保形成以金屬為電極和金屬保護層或有機材料為另一電極的微電池。鹽霧腐蝕破壞過程中起主要作用的是氯離子。它具有很強的穿透本領(lǐng)，除了氯離子外，鹽霧腐蝕機理還受溶解于鹽溶液里(實質(zhì)上是溶解在試樣表面的鹽液膜)氧的影響。氧能夠引起金屬表面的去極化過程，加速陽膜，使含氧量始終保持在接近飽和狀態(tài)。腐蝕產(chǎn)物的形成，使?jié)B入金屬缺陷里的鹽溶液的體積膨脹，因此增加了金屬的內(nèi)部應(yīng)力，引起了應(yīng)力腐三、影響鹽霧腐蝕的因素影響鹽霧試驗結(jié)果的主要因素包括：試驗溫濕度、鹽溶液的濃度、樣品溫度和相對濕度影響鹽霧的腐蝕作用。金屬腐蝕的臨界相對濕度大約為70%。當(dāng)相對濕度達到或超過這個臨界濕度時，鹽將潮解而形成導(dǎo)電性能良好的電解液。當(dāng)相對濕度降低，鹽溶液濃度將增加直至析出結(jié)晶鹽，腐試驗溫度越高鹽霧腐蝕速度越快。國際電工委員會IEC60355：1971OSION》標(biāo)準(zhǔn)指出：“溫度每升高10℃，腐蝕速度提高2~3倍，電解質(zhì)的導(dǎo)電率增加10~20%”。這是因為溫度升高，分子運動加劇，化學(xué)反應(yīng)速度加快的結(jié)果。對于中性鹽霧試驗，大多數(shù)學(xué)者認為試驗溫度選在鹽溶液的濃度對腐蝕速度的影響與材料和覆蓋層的種類有關(guān)。濃度在5%以下時鋼、鎳、黃銅的腐蝕速度隨濃度的增加而增加；當(dāng)濃度大于5%鹽溶液里的氧含量來解釋，鹽溶液里的氧含量與鹽的濃度有關(guān)，在低濃度范圍內(nèi)，氧含量隨鹽濃度的增加而增加，但是，當(dāng)鹽濃度增加到5%時，氧含量達到相對的飽和，如果鹽濃度繼續(xù)增加，氧含量則相應(yīng)下降。氧含量下降，氧的去極化能力也下降即腐蝕作用減弱。但對于鋅、鎘、銅等金樣品的放置角度對鹽霧試驗的結(jié)果有明顯影響。鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的，樣品水平放置時，它的投影面積最大，樣品表面承受的鹽霧量也最多，因此腐蝕最嚴(yán)重。研究結(jié)果表明：鋼板與水平線成45度角時，每平方米的腐蝕失重量為250g，鋼板平面與垂直線平行時，腐蝕失重量為每平方米140g。GB/標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“平板狀樣品的放置方法，應(yīng)該使受30度角?！盚(ASS)的腐蝕性比pH值為~的中性鹽霧試驗(NSS)嚴(yán)酷~倍。響，鹽溶液的pH值會發(fā)生變化。為此國內(nèi)外的pH值變化的根源主要來自空氣中的可溶性物質(zhì),這些物質(zhì)的性質(zhì)可能不同,有些溶于水里后呈酸性,有些溶于水里2)鹽霧試驗過程中，空氣中的可溶性物質(zhì)溶入鹽溶液或從鹽溶液里逸出的過程是一個可逆過程。溶入物質(zhì)會使鹽溶液的pH值降低,而逸出物質(zhì)H溶液pH值變化的因素很多。例如空氣中可溶性物質(zhì)的性質(zhì)和空氣中含有CO2,SO2,NO2,H2S等，這些氣體溶于水則生成酸性物質(zhì),使水的pH值降低。空氣中也可能存在堿性的塵埃顆粒，這些物質(zhì)溶于水會b.大氣壓力霧時,由于大氣壓力增加,空氣中CO2等酸性物質(zhì)的溶解量增加,鹽溶液的pH值降低。這個過程與噴霧后受溫度下降而使CO2從鹽溶液里逸出的過氣體溶入液體或氣體從液體中逸出的量都大大增加。當(dāng)影響氣體溶入液體和氣體從液體中逸出的條件(例如壓力,溫度等)不變時,溶入和逸出速度最終將達到平衡狀態(tài)。在達到平衡狀態(tài)以前,隨著時間的增加,溶入(或逸下列三個試驗的結(jié)果將表明空氣與鹽溶液的接觸面積和接觸時間對鹽溶表2：在一般大氣條件下氣液接觸面積和接觸時間對鹽溶液pH值的影響盛液容器和直徑(mm)在大氣中的存放時間(小時)0小口瓶(Φ10).培養(yǎng)皿(Φ100).盛液容器鹽溶液在堿洗車間存放時間(天)其pH值不隨存放時間的增加而變化。②存放在無蓋培養(yǎng)皿里的鹽溶液，隨著氣液接觸時間的增加，其pH值③在含有堿性物質(zhì)的環(huán)境中，無蓋容器里的鹽溶液的pH值隨著存放時鹽霧顆粒越細，所形成的表面積越大，被吸附的氧量越多，腐蝕性也越傳統(tǒng)的噴霧方法包括氣壓噴射法和噴塔法，最明顯的缺點是鹽霧沉降量均勻性較差，鹽霧顆粒直徑較大。超聲霧化法借用超聲霧化原理將鹽溶液直接霧化成鹽霧并通過擴散進入試驗區(qū)，解決了鹽霧沉降量均勻性差的問題，而且鹽霧顆粒直徑更小。不同的噴霧方法對鹽溶液的pH值也會產(chǎn)生影響(見表4)超聲霧化工作原理是利用超聲波發(fā)生器與換能器產(chǎn)生自激振蕩,向水中輻射強烈的超聲波,超聲波通過水和半透膜傳遞作用于霧化杯內(nèi)的待霧化鹽溶液,使存在于鹽溶液中的微氣泡在聲場作用下起振,當(dāng)聲壓達到一定值時,微氣泡迅速膨脹然后突然閉合,在微氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波。這種膨脹、閉合、振蕩等一系列動力學(xué)過程稱為聲空化。在聲空化作用下液體在氣相中分散并在液體表面形成細霧飛逸，細霧在流動氣體的帶動下,源源不斷從霧化杯里流出實現(xiàn)超聲霧化。整個過程中只有物理反應(yīng),而未發(fā)生2)超聲霧化法中鹽霧沉降量的控制霧沉降率，影響鹽霧沉降率的因素有:溫度、壓力、鹽溶液濃度、鹽霧顆粒直徑、霧化速度等。鹽霧顆粒直徑的大小與 可見當(dāng)其他條件一定時,可以通過調(diào)節(jié)鹽霧顆粒直徑來調(diào)整鹽霧沉降率。超聲波頻率越高，所產(chǎn)生的鹽霧越細,鹽霧沉降率就越低。可以通過調(diào)節(jié)超聲波頻率來達到控制鹽霧沉降率的目的。霧化速度和超聲波的功率密切相關(guān),通過調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器的功率來調(diào)進入霧化杯進氣口的風(fēng)量來調(diào)節(jié)鹽霧的產(chǎn)出量。當(dāng)進氣量大時,存在于液體中的微氣泡將增多,并易于形成更多的細霧,同時因壓差增大使鹽霧的流速加快,進入試驗區(qū)的霧量增多。為了證明超聲霧化的可行性和優(yōu)越性，將進行下列兩個試驗:①超聲霧化可行性試驗試驗結(jié)構(gòu)如圖2所示。超聲波發(fā)生器使霧化杯里的鹽液霧化,通過塑料軟管擴散進入試驗區(qū),隨著擴散濃度的增加,鹽霧開始發(fā)生沉降。試驗區(qū)鹽霧濃度越高,沉降就越快。最終沉降率達到平衡并趨于穩(wěn)定。超聲霧化試驗過程中鹽溶液濃度、pH值、試驗區(qū)各點溫度等指標(biāo)均符合鹽霧標(biāo)準(zhǔn)要②鹽霧沉降均勻性試驗本試驗的目的是:證明超聲霧化法中鹽霧沉降均勻性相對于氣壓噴射法有明顯的改善。與氣壓噴射法相比，超聲霧化法所產(chǎn)生的鹽霧顆粒細小均的鹽霧顆粒有粗有細,其直徑可達幾百微米,在試驗區(qū)內(nèi)造成鹽霧分布不均并減小了有效的試驗區(qū)域。鹽霧試驗結(jié)果的表述有很多種方法，下面簡單介紹幾種常用的表述方這種方法是根據(jù)鹽霧試驗后腐蝕物的外觀特征來進行表述，常見電鍍件電鍍件鹽霧試驗后的腐蝕特征表電鍍件種類腐蝕物特征鋼鐵件鍍鋅灰色或黑色鍍層腐蝕物和棕色鐵銹鋼鐵件鍍鎘灰色或黑色鍍層腐蝕物和棕色鐵銹鋼鐵件鍍鉻棕色鐵銹銅鍍銀綠色銅銹銅鍍錫灰色鍍層腐蝕物和綠色銅銹采用這種方法的標(biāo)準(zhǔn)有：JB4159-1999《熱帶電工產(chǎn)品通用技術(shù)要洗衣機》等2．按照腐蝕面積的百分比進行表述2．按照腐蝕面積的百分比進行表述這種方法適應(yīng)于平板狀樣品。如果試驗時間較短或樣品外形復(fù)雜，腐蝕覆蓋層經(jīng)腐蝕試驗后的試樣和試件的評級》等。A等級A等級無缺陷<A≤54A≤<A≤103<A≤<A≤252<A≤<A≤501<A≤述采用這種方法的標(biāo)準(zhǔn)有ASTMB537-1970這種方法以5×5(mm)作為一個小方格，把試樣主要表面劃分為很多腐蝕率%等級腐蝕率%等級 010≤84≤≤163≤≤322≤17≤641≤26＞640≤45式中：腐蝕率以百分數(shù)表示(%)；n:出現(xiàn)腐蝕點的小方格數(shù)量；N:試這種方法是根據(jù)腐蝕物會造成樣品重量發(fā)生變化，稱量樣品在試驗前后重量變化，分為失重法和增重法。這兩種方法所用的通常都是平板狀樣失重法就是使用能夠溶解腐蝕物，同時對樣品自身又不起化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)溶劑，把試驗后樣品上的腐蝕物溶解掉，讓試驗后樣品的重量比試驗前輕的一種表述方法。失重法的表示方法為：試驗后單位試樣面積失去重量這種方法是根據(jù)實際工作經(jīng)驗對鹽霧試驗后的樣品劃分腐蝕程度，是一種很粗糙的表述方法。通常使用下列表述語句：腐蝕非常嚴(yán)重、腐蝕嚴(yán)重、中等腐蝕、輕微腐蝕、很輕微的腐蝕、外觀良好等。鹽霧試驗是考核產(chǎn)品或材料抗鹽霧腐蝕能力的重要手段，試驗結(jié)果的科多，要提高鹽霧試驗結(jié)果的有效性，試驗技術(shù)是關(guān)鍵。因此試驗人員不僅需要具備扎實的專業(yè)知識和專業(yè)技能，還需要豐富的實踐經(jīng)驗和對產(chǎn)品的全面了解，從化學(xué)和環(huán)境工程、材料、結(jié)構(gòu)和工藝等多學(xué)科領(lǐng)域去認識鹽霧試驗，科學(xué)合理地表述試驗結(jié)果，更好地為產(chǎn)品選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝選擇、產(chǎn)品運輸存貯及使用提供有效的信息，提高產(chǎn)品或材料的抗鹽霧腐蝕1.吳國平.家用電器檢驗技術(shù)[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，20002.曹曉東，孫金忠.中性鹽霧試驗中漆膜劃痕處起泡