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鹽霧腐蝕循環(huán)測試

鹽霧腐蝕循環(huán)測試是一種比傳統(tǒng)恒態(tài)的暴露更真實的鹽霧噴淋測試。因為實際戶外暴露通常包含干濕兩種環(huán)境,模擬這些自然的、周期性條件,實驗室加速測試才有意義。研究表明,經(jīng)過循環(huán)腐蝕測試后,樣品的相對腐蝕率、結(jié)構、形態(tài)和戶外的腐蝕結(jié)果很相似。

因此,循環(huán)腐蝕測試比傳統(tǒng)鹽霧噴淋法,更接近真實的戶外暴露。它們能有效地評價很多腐蝕機制,如一般腐蝕,電化腐蝕和縫隙腐蝕等。

鹽霧腐蝕試驗箱

鹽霧腐蝕循環(huán)測試的目的是再現(xiàn)戶外腐蝕環(huán)境的腐蝕類型。測試把樣品暴露于一系列不同條件的循環(huán)環(huán)境中。簡單的暴露循環(huán),如Prohesion 測試,是把樣品暴露在由鹽霧和干燥條件組成的循環(huán)中。更復雜的汽車測試方法除了要求鹽霧及干燥循環(huán)外,還要求浸泡、潮濕和冷凝等循環(huán)。最初這些測試循環(huán)是通過人工操作來完成的,實驗室操作人員把樣品從鹽霧噴淋箱移到潮濕試驗箱,再移到干燥裝置等。最近,微處理器控制的測試箱可以自動完成這些測試步驟,減少了試驗的不確定性。

暴露條件
鹽霧腐蝕循環(huán)測試中應用到下述條件中的一種或全部:
室溫條件:
在CCT測試中,室溫環(huán)境是指實驗室室溫條件。室溫條件通常可以非常緩慢地改變測試樣品的性能。例如,鹽霧噴淋后的樣品在室溫條件中放置兩小時。樣品實際上在特定溫度和濕度條件下經(jīng)歷一個緩慢的干燥過程。

一般而言,”室溫條件”中沒有腐蝕性蒸汽和氣體。幾乎沒有氣體流動,溫度通常是25±5℃,相對濕度為50%R.H或更低,每次測試時應監(jiān)控并記錄實驗室條件。

箱內(nèi)條件 :
非室溫條件通常指測試箱內(nèi)暴露條件。在不同的非室溫條件之間的轉(zhuǎn)換,可以通過人工把測試樣品從一個試驗箱移動到另外一個試驗箱,或在全自動的試驗箱內(nèi),實現(xiàn)由一個條件到另一條件的循環(huán)。

每次試驗需監(jiān)控溫度和相對濕度。如果可能,?應該采用自動控制系統(tǒng)。溫度偏差應該精確到±3℃或更小。

鹽霧(噴淋)條件 :
鹽霧條件可在B117 類型的測試箱內(nèi)實現(xiàn),或在實驗室條件下人工操作。噴嘴可噴出霧狀鹽溶液。一般來說,除NaCl(氯化鈉)外,也可使用含其他化學品的電解液來模擬酸雨或其它工業(yè)腐蝕。圖1表示的是鹽霧條件。

潮濕條件 :
CCT 測試程序通常要求高濕度條件。相對濕度要求為95-100%。ASTM D2247 11 測試標準中有這一要求。有時候也可通過選用B117 試驗箱來噴淋純水霧來實現(xiàn)。圖2顯示處于潮濕條件。

干燥條件:
干燥條件可在一間開放式實驗室中或在一個試驗箱內(nèi)實現(xiàn)。空間內(nèi)空氣充分流通,這樣可避免分層且可干燥樣品。”干燥”的定義比較復雜,人們對指的是樣品的表面干燥還是徹底干燥還存有爭議。隨著產(chǎn)品腐蝕的滲透,樣品徹底干燥所需的時間可能會增加。圖3顯示Q-Fog處于干燥條件。

浸泡腐蝕條件:
這種條件通常包含特定濃度的電解液,一般情況下濃度為5%pH 值在4到8,溫度通常也是特定的。使用過程中,溶液可能被污染,應定期更換溶液。
浸水條件:
必須使用蒸餾水或去離子水。關于水質(zhì)的要求可參考ASTM D1193 12 標準。浸泡用的容器應由塑料或其它惰性材料制成。浸泡液的pH值在6到8之間,溫度為24±3℃,電導率在25℃時應小于50mohm/cm。

鹽霧箱測試指南
因為CCT測試通常比較復雜,且需要多步循環(huán)暴露,容易使人混淆。下述的測試指南可以幫助操作者了解CCT 暴露測試條件可能帶來各個步驟之間的差異,并幫助不同實驗室之間就測試結(jié)果達成共識。

使用參照樣品
如果可能,參照樣品(測試過,已知性能的樣品)應和被測樣品同步進行測試,如有可能最好使用多種參照樣品。參照樣品有助于評判被測樣品的測試性能。參照樣品的使用可以幫助將重復測試的測試條件的參數(shù)標準化,也能對不同的重復測試的結(jié)果比較進行指導。

測試樣品的制備
常見的做法是在進行?CCT 測試之前,在有涂層的樣品上劃線。這樣可以破壞涂層,以加速腐蝕進程。當使用石擊儀時,建議按ASTM D3170標準操作。
越來越多的證據(jù)表明,劃痕深度的不同會嚴重影響CCT 鹽霧測試結(jié)果。這對鍍鋅底材的影響最大。大多數(shù)情形下,劃痕應該深入到金屬底材。因為劃痕的幾何形狀也會影響結(jié)果,必須記錄所使用的劃線工具。可使用顯微鏡來觀察劃痕損害,ASTM D1654 標準中有劃痕方法的描述。
暴露實驗注意事項
除了B117 中提到的注意事項外, CCT 暴露的多種測試條件給試驗結(jié)果重復性和再現(xiàn)性帶來更多的潛在問題。
試驗箱負荷 :
滿負荷的試驗箱通常比輕負荷的試驗箱,需要更長的時間來實現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)變。為了保證測試時空氣流通,試驗箱的負荷應均勻。
轉(zhuǎn)換(斜坡)時間:
無論是人工操作還是全自動的試驗箱,轉(zhuǎn)換時間都是一個影響測試結(jié)果的因素。人工操作時, 轉(zhuǎn)換時間是指把樣品從一個環(huán)境或暴露條件轉(zhuǎn)移到另一個環(huán)境或暴露條件所需的時間。全自動試驗箱中,轉(zhuǎn)換時間是指設備改變箱內(nèi)暴露條件所需的時間。自動比人工暴露給出更多可預測且可重復的轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)換時間對測試結(jié)果的影響仍然需要進一步研究。因此,盡可能地監(jiān)控并記錄轉(zhuǎn)換時間,轉(zhuǎn)換時間會隨著以下情況的改變而改變:
室溫條件的變化
人工操作程序的變化
使用的儀器類型
試驗箱的負荷
鹽霧沉降及均勻性 :
在傳統(tǒng)的鹽霧噴淋測試中,噴霧的均勻性通常通過在箱內(nèi)不同位置收集鹽霧來檢測。不同于 B117,CCT 鹽霧沉降率的檢測不能在測試操作過程中完成。這是因為絕大多數(shù)的?CCT 暴露規(guī)定鹽霧循環(huán)時間相對較短。因此,為了測得在一個CCT 試驗裝置里鹽霧沉降量的均勻性,我們必需收集在連續(xù)噴霧達16個小時的鹽霧沉降量。查看B117 的方法可獲得關于收集鹽霧沉降量的詳細說明。
測試中斷:
當測試必須中斷時,被測樣品盡可能置于不被腐蝕的條件中。記錄所有的中斷情況及樣板的處理情況。
報告
除了傳統(tǒng)鹽霧測試所要求的所有需要記錄的測試條件外,CCT鹽霧測試報告還應該包括:
全自動鹽霧箱的轉(zhuǎn)換時間
鹽霧腐蝕循環(huán)箱的負荷情況(例如,樣品數(shù)量)
人工測試時,實驗室的受控溫度、相對濕度的平均值以及這些參數(shù)每天的波動情況。

版權信息轉(zhuǎn)摘或復制鹽霧腐蝕循環(huán)測試請遵守"署名-非商業(yè)用途"版權協(xié)議,鹽霧腐蝕循環(huán)測試問題請咨詢銷售人員!
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