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淺談鹽霧試驗加速
淺談鹽霧試驗加速
一、鹽霧腐蝕原理
金屬材料大多數的腐蝕發生在大氣環境中，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。
鹽霧對金屬材料的腐蝕，主要是導電的鹽溶液滲入金屬內部發生電化學反應，形成“低電位金屬—電解質溶液一高電位雜質”微電池系統，發生電子轉移，作為陽極的金屬出現溶解，形成新的化合物即腐蝕物。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，容易穿透金屬氧化層進入金屬內部，破壞金屬的鈍態；同時，氯離子具有很小的水合能，容易被吸附在金屬表面，取代保護金屬的氧化層中的氧，使金屬受到破壞。
鹽霧測試就是一種人造氣氛的加速抗腐蝕評估方法。它是將一定濃度的鹽水霧化；然后噴在一個密閉的恒溫箱內，通過觀察被測樣品在箱內放置一段時間后的變化來反映被測樣品的抗腐蝕性。
二、鹽霧試驗分類
鹽霧試驗主要分為4種：中性鹽霧試驗（NSS）; 酸性鹽霧試驗（AASS）；銅加速乙酸鹽霧試驗（CASS）; 交變鹽霧試驗。
三、鹽霧試驗的影響因素
溫度：溫度升高，分子運動加劇，高鹽霧腐蝕速度越快。溫度每升高10℃，腐蝕速度提高2～3倍，電解質的導電率增加10～20%。對于中性鹽霧試驗，一般認為試驗溫度選在35℃較為恰當。
溶液的濃度：濃度在5%以下時，鋼、銅等的腐蝕速度隨濃度的增加而增加；當濃度大于5%時，這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的增加而下降。在低濃度范圍內，氧含量隨鹽濃度的增加而增加；當鹽濃度增加到5%時，氧含量達到相對的飽和，如果鹽濃度繼續增加，氧含量則相應下降。氧含量下降，氧的去極化能力也下降即腐蝕作用減弱。對于鋅、鎘、銅等金屬，腐蝕速度卻始終隨著鹽溶液濃度的增加而增加。樣品的放置角度：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，因此腐蝕最嚴重。據研究結果表明：鋼板與水平線成45度角時，每平方米的腐蝕失重量為250 g，鋼板平面與垂直線平行時，腐蝕失重量為每平方米140 g。pH值：pH值越低，溶液中氫離子濃度越高，酸性越強腐蝕性也越強。中性鹽霧試驗(NSS) pH值為6.5~7.2。由于受到環境因素的影響，鹽溶液的pH值會發生變化。為此鹽霧試驗標準對鹽溶液的pH值范圍都作了規定，并提出穩定試驗過程中鹽溶液pH值的辦法，以提高鹽霧試驗結果的重現性。鹽霧沉降量和噴霧方式：鹽霧顆粒越細，所形成的表面積越大，被吸附的氧量越多，腐蝕性也越強。傳統的噴霧方法有氣壓噴射法和噴塔法。
四、鹽霧試驗結果評定
鹽霧試驗的結果評定常用的方法包括：評級法；稱重法。
評級法：是把腐蝕而積與總而積之比的百分數按一定的方法劃分成幾個級別，以某個級別作為合格判定依據，它適合平板樣品進行評價。如GB/T6461-2002采用該方法對鹽霧測試結果進行評估。
評級法：RP和RA值的計算方式：
RP—保護評級值；
RA—外觀評級值；
A— 計算RP時，為基體金屬腐蝕部分占總面積的百分比；計算RA時，為保護層腐蝕部分占總面積的百分比。
稱重法：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量進行評判。
腐蝕速率計算方法：
V失— 金屬腐蝕速率，g/（m²·h）；
m0 — 試件腐蝕前的質量，g；
m1 — 試件腐蝕后的質量，g；
S — 試件的面積，m2；
t — 試件的腐蝕時間，h。
五、鹽霧試驗加速
人工模擬鹽霧環境試驗是利用一種具有一定容積空間的試驗設備——鹽霧試驗箱，在其容積空間內用人工的方法，造成鹽霧環境來對產品的耐鹽霧腐蝕性能質量進行考核。它與天然環境相比，其環境可控，可使腐蝕速度大大提高，對產品進行鹽霧試驗，得出結果的時間也大大縮短。
（1）中性鹽霧試驗（NSS試驗）：它采用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調在中性范圍（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/80cm².h之間。如在天然暴露環境下對某產品樣品進行試驗，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環境條件下試驗，只要24小時，即可得到相似的結果。
（2）酸性鹽霧試驗（ASS試驗）是在中性鹽霧試驗的基礎上發展起來的。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成酸性。它的腐蝕速度要比NSS試驗快3倍左右。
（3）銅鹽加速醋酸鹽霧試驗（CASS試驗）是國外新近發展起來的一種快速鹽霧腐蝕試驗，試驗溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅，強烈誘發腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗的8倍。