盐雾试验是一种实验室加速腐蚀试验。因此,其试验条件的选择一方面是起加速作用,另一方面又要保证所用的试验条件是供环境试验的基本标准。即保证试验结果的重现性,所谓重现性是指用同一方法。对相同的试验样品而在不同的条件下(不同的操作者。不同的设备,不同的实验室)得到的结果的一致性。只有这样,才能对各种产品试验进行比较和评价,保证重现性的主要条件除了试验设备保证提供规定的参数外。测试条件选择正确与否也是至关重要的。现对盐雾试验的条件和确定依据作一分析:
1.盐溶液成分(5%NaC I溶液)
盐雾试验中的盐雾采用什么溶液有一个发展过程.最早人们基于海水组成与海洋大气组成相似的特征,在许多标准中规定采用人造海水作为盐雾发生源,很显然,既使是人造海水也不可能完全模拟不同地区的海洋大气中盐雾的作用,而且人造海水成分复杂,配制繁琐,考虑到主要是模拟NaQ的腐蚀作用.后来认为仅用单一氯化钠溶液即可。一般人认为,盐溶液浓度越高,腐蚀效果就越明显。事实并非如此,通过对各种浓度NaC1溶液的对比试验(见图1),结果表明:饱和NaC1溶液和20%的NaC1溶液,其腐蚀速度均较低这是因为NaC1浓度增高,氧在溶液中的溶解逐渐降低,使腐蚀电池的阴极去极化作用逐步削弱.因此腐蚀降低。而在5%左右浓度时腐蚀速度最高,因此标准中都采用5%NaCI溶液;另一方面,浓度高的盐溶液易堵塞盐雾喷嘴。同时,5%的N a-Q溶液更接近于海水的浓度(地球上海水含盐浓度为l%一4.1%)。
2.pH值(6.5—7.2)
溶液的酸碱度也明显地影响腐蚀速度。腐蚀速度与pH值关系如图2所示。由图2可以看出。溶液酸碱度对金属腐蚀速度的影响有三种情况:第一:腐蚀速度不受酸碱度影响,见曲线I所示,如金、铂。第二:随着酸、碱度增高,腐蚀速度也增高,见曲线Ⅱ所示,如铝、铅。第三:随着溶液酸碱度降低,其腐蚀速度也降低,见曲线Ⅲ所示,如镉、铁。不难看出,虽然随pH值变化,腐蚀速度有不同的变化,但都存在一个稳定区域即中性附近。为了控制试验参数,增强试验的重现性,一般标准都选用中性盐雾试验.pH值为6.5—7.2.pH值范围越窄,试验重现性越好,为了试验结果的准确性,应严格控箭pH值范围。
3.试验温度
试验温度的高低,也能影响腐蚀速度。电化学腐蚀速度像温度与分子扩散速度一样随着温度的升高而加快。可知,温度每升高l0℃,化学反应速度约增加2—3倍,这似乎可用提高温度的办法来提高试验速度,但必须指出:随着温度的升高,氧气在溶液中溶解度降低,如图3,使氧在阴极上的去极化过程强度降低,同时盐溶液容易产生盐析。可见不能用升温办法来加快腐蚀速度。一般标准选用35-4-2"C,这个温度模拟了许多国家夏季最高平均温度。
4.盐雾沉降率(1—2mI./8Oem 2·h)
盐雾沉降量是盐雾试验的一个重要参数。盐雾是一种极其微小的液滴,根据气溶胶理论,
细粒极易溶解在气体中而扩散成雾,气溶胶体状盐雾易附着在物体表面而形成湿气膜或水膜。悬浮着的盐雾颗粒对金属并不发生腐蚀作用.盐雾只有沉降于金属表面而形成液滴或液膜时.才能对金属产生腐蚀作用。吸附在产品表面的雾滴越小,雾滴总的面积加大,吸氧多,腐蚀易于进行;但雾滴过小,难以沉降,湿气膜无法更新,不利于腐蚀,所以在盐雾试验中,规定一个适当的雾粒尺寸是十分必要的。过去在制订盐雾试验控制参数时,对雾粒的直径和雾密度都进行考核。但是,由于盐雾粒度和密度在测量时非常麻烦.测量的准确性很差,所以现在不规定雾粒的大小,而是利用控制盐雾沉降率的方法来控制雾粒粒度和密度。盐雾沉降率是指单位时间内在单位面积上沉降的盐雾多少。它是直接受盐雾含量影响的。空气中盐雾含量越高,势必沉降率增大。各国标准在选定盐雾沉降率时,是根据产品使用环境和本海域自然沉降量的情况,并且考虑到加速的作用,然后进行理论修正来确定的。多数标准规定为1.0—2.Om I./8O咖2·h.沉降率不同,蚀速度也是不同的,如图4所示。
从图4可见,沉降率小于0.3m L/cm·d时,腐蚀速度随沉降率增加而增加,这是因为金属表面液膜较薄,氧很快到达阴极表面,故腐蚀率会缓慢上升并逐步趋向于平稳,这是因为液膜增厚,腐蚀速度上升缓慢;当沉降率超过1.2m L/c~2·d时,液膜继续增厚,氧扩散距离加大,到达阴极表面显然困难,所以腐蚀速度反而不加快。取适中的盐雾沉降率.会使腐蚀速度稳定.试验结果重现性好。因此,一般将盐雾沉降率控制在适当的范围内(1.0—2.OmI J8Ocm 2·h),即可保证试验结果的准确性。
5.影响试验结果的其它因素
(1)样品的放置角度
试验中,样品在试验箱里的放置方式一即试样与垂直线所成的角度,对试验的结果影响较为明显。平板样品如果在盐雾箱内垂直放置,或角度稍有偏差,试验结果就有很大差别。一般标准规定平板样品与垂直方向成15。一30o角为宜。当样品为产品时,应当模拟正常使用状态,因为盐雾是垂直降落的,腐蚀面几乎绝大部分发生在迎雾面上。
(2)试验周期
试验周期依据产品所处的恶劣程度来确定,以考核产品的适用性。恶劣程度取决于产品在机上所处位置。装在飞机外部的设备以及水上飞机,遭受盐雾的侵蚀机会较多。程度也严重;而机内的设备和仪表等。相比之下要轻得多。实验表明,户外的盐雾沉降率是户内的2倍。因此根据不同的情况。控制其试验周期。机内设备一般为48h,机外为96h,或根据具体情况。依标准而定。(注:机外为机外设备及水上飞机或舰载设备)http://www.zhenghangyq.net
