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大約從1914 年開(kāi)始(shǐ)鹽(yán)霧(wù)噴(pēn)淋方法(fǎ)首(shǒu)次用於(yú)測試(shì)材(cái)料(liào)的耐(nài)腐(fǔ)蝕(shí)性(xìng)能。1939 年,中性(xìng)鹽(yán)霧噴(pēn)淋測(cè)試(shì)被(bèi)寫(xiě)入?ASTM B117 標準(zhǔn)。這種傳統的(dí)鹽(yán)霧標(biāo)準要求樣品,在(zài)35℃條件(jiàn)下連續(xù)暴(bào)露在濃(nóng)度為(wéi)?5% 的(dí)鹽霧中(zhōng)。雖(suī)然(rán)?ASTM B117 測試標準在(zài)?80 年(nián)的應用過程(chéng)中有(yǒu)過(guò)多次修正(zhèng)和改(gǎi)進,但是人(rén)們(mén)長久以來(lái)都認為鹽(yán)霧(wù)噴淋(lín)法的測(cè)試結果與(yǔ)樣(yàng)品戶(hù)外暴(bào)露實際(jì)的腐蝕效(xiào)果相關(guān)性(xìng)不好(hǎo)。即(jí)便(biàn)如此(cǐ),目前(qián)?ASTM B117 仍(réng)然是鹽霧腐蝕測試的(dí)主(zhǔ)要標(biāo)準,廣泛應用於塗層(céng),軍(jūn)用(yòng)元件和電子(zǐ)元件的耐(nài)腐蝕性測試。
隨著(zhuó)人們對(duì)材料防(fáng)腐(fǔ)要(yào)求(qiú)的(dí)提高,工(gōng)程師及科研(yán)人員不斷地嘗(cháng)試開發能更準確(què)模(mó)擬戶(hù)外腐蝕效果(guǒ)的測試程序(xù)。二十世紀(jì)六(liù)十年代和七十年代,英國的?Harrison 和?Timmons 2,3 開(kāi)發(fā)了 Prohesion 測試,特別適用(yòng)於工業防護塗(tú)料的(dí)腐蝕(shí)性(xìng)測(cè)試(shì)。近(jìn)幾年來,SAE 和?AISI 已(yǐ)經開(kāi)始研(yán)究(jiū)開發(fā)汽車(chē)循(xún)環(huán)腐(fǔ)蝕性測(cè)試。目前(qián)結(jié)果令人滿意(yì),並(bìng)發(fā)表了一些文(wén)章,日(rì)本(běn)研(yán)究人(rén)員也已(yǐ)經開發出(chū)許多循(xún)環腐(fǔ)蝕性測(cè)試方(fāng)法(fǎ)
循(xún)環腐(fǔ)蝕(shí)測試是(shì)一種比(bǐ)傳統恒態的(dí)暴(bào)露(lòu)更真(zhēn)實(shí)的(dí)鹽(yán)霧(wù)噴淋測(cè)試。因為實(shí)際戶外(wài)暴露通(tōng)常包含幹(gān)濕(shī)兩(liǎng)種環境,模(mó)擬這些(xiē)自然的,周(zhōu)期性條件,實驗(yàn)室加速測(cè)試才有意(yì)義。研(yán)究表(biǎo)明(míng),經(jīng)過循環腐(fǔ)蝕(shí)測(cè)試後(hòu),樣品的相(xiāng)對腐蝕(shí)率,結(jié)構(gòu),形(xíng)態和戶(hù)外(wài)的腐(fǔ)蝕結果很相似(sì)。因此,循(xún)環腐蝕(shí)測試比傳(chuán)統(tǒng)鹽霧噴淋(lín)法,更接(jiē)近真實的(dí)戶外暴(bào)露(lòu)。它們(mén)能(néng)有效(xiào)地(dì)評(píng)價很多(duō)腐蝕(shí)機製(zhì),如一般腐蝕(shí),電化腐(fǔ)蝕(shí)和縫隙(xì)腐蝕等。
循環腐蝕測試的目的(dí)是再現(xiàn)戶外腐(fǔ)蝕(shí)環(huán)境的腐(fǔ)蝕類型。CCT 測試把(bǎ)樣品暴(bào)露(lòu)於一(yī)係列不同條(tiáo)件的(dí)循環環境(jìng)中。?簡(jiǎn)單的暴(bào)露(lòu)循環(huán),如(rú)?Prohesion 測試,是(shì)把樣品暴露(lòu)在由鹽(yán)霧和幹燥條(tiáo)件組成的(dí)循(xún)環(huán)中。更復雜的汽車(chē)測試方法除了要求鹽霧及(jí)幹(gān)燥循環外,還要求(qiú)浸泡(pào),潮濕(shī)和冷凝(níng)等循環。最初(chū)這(zhè)些測(cè)試循環是通(tōng)過(guò)人工操(cāo)作來(lái)完成(chéng)的,實(shí)驗室操(cāo)作人員把樣品從(cóng)鹽(yán)霧噴(pēn)淋(lín)箱移(yí)到潮濕試驗箱(xiāng),再移(yí)到幹燥裝(zhuāng)置(zhì)等(děng)。最近,微(wēi)處理(lǐ)器(qì)控製的(dí)測試(shì)箱可(kě)以自動完成(chéng)這些(xiē)測(cè)試步(bù)驟(zhòu),減(jiǎn)少了試驗的不(bù)確(què)定性。
循環腐蝕性測試(shì)中應(yīng)用(yòng)到下述(shù)條件中(zhōng)的(dí)一(yī)種或(huò)全部(bù):
在CCT 測試(shì)中(zhōng),室溫(wēn)環(huán)境是(shì)指實(shí)驗室(shì)室(shì)溫(wēn)條(tiáo)件(jiàn)。室溫條件通(tōng)常(cháng)可以(yǐ)非(fēi)常(cháng)緩(huǎn)慢地改變測(cè)試樣品的(dí)性(xìng)能。例如,鹽霧(wù)噴淋後的(dí)樣品在室溫(wēn)條(tiáo)件(jiàn)中(zhōng)放(fàng)置(zhì)兩小時。樣品(pǐn)實際(jì)上在特定(dìng)溫度和濕度(dù)條(tiáo)件下(xià)經歷一個(gè)緩慢的幹燥過程。
一(yī)般(bān)而(ér)言,"室(shì)溫(wēn)條件"中沒(méi)有(yǒu)腐(fǔ)蝕性蒸(zhēng)汽(qì)和氣體。幾乎(hū)沒有(yǒu)氣體流動(dòng),溫度通常是?25±5℃,相對(duì)濕(shī)度為?50% 或(huò)更(gēng)低,每次測試時(shí)應監(jiān)控(kòng)並記錄(lù)實(shí)驗室條(tiáo)件。
非室溫條(tiáo)件通(tōng)常指(zhǐ)測試箱內暴(bào)露(lòu)條件(jiàn)。在不同(tóng)的非室溫(wēn)條件之(zhī)間的轉換(huàn),可(kě)以通過人(rén)工把測試樣(yàng)品從(cóng)一(yī)個(gè)試驗箱移動(dòng)到(dào)另(lìng)外一個試驗箱,或(huò)在(zài)全自動的(dí)試(shì)驗(yàn)箱內,實現(xiàn)由(yóu)一(yī)個條件到另(lìng)一條件的循(xún)環。
每次試(shì)驗(yàn)需(xū)監控溫度(dù)和相(xiāng)對(duì)濕(shī)度(dù)。如果(guǒ)可能,?應該(gāi)采用(yòng)自(zì)動控製(zhì)係(xì)統。溫(wēn)度偏(piān)差(chà)應(yīng)該(gāi)精確(què)到?±3℃或更(gēng)小。
鹽霧條(tiáo)件(jiàn)可(kě)在(zài)?B117 類型的(dí)測試(shì)箱(xiāng)內(nèi)實現,或(huò)在(zài)實驗室條件(jiàn)下(xià)人工(gōng)操作(zuò)。噴(pēn)嘴(zuǐ)可噴出霧狀鹽(yán)溶液(yè)。一般來(lái)說,除?NaCl(氯化(huà)鈉(nà))外,也(yě)可使用(yòng)含其(qí)他(tā)化(huà)學(xué)品的(dí)電(diàn)解(jiě)液來模(mó)擬酸雨或其它工業腐蝕。圖1表示的(dí)是鹽霧條(tiáo)件。
CCT 測(cè)試(shì)程序(xù)通常(cháng)要求(qiú)高濕度條件(jiàn)。相對濕(shī)度要(yào)求為(wéi)?95-100%。ASTM D2247 11 測(cè)試(shì)標(biāo)準中有這一要(yào)求(qiú)。有時候也可(kě)通過(guò)選用?B117 試驗箱來噴淋(lín)純水霧(wù)來(lái)實現。圖(tú)?2 顯(xiǎn)示(shì)?Q-Fog 處於潮(cháo)濕(shī)條(tiáo)件(jiàn)。
幹燥(zào)條(tiáo)件可(kě)在(zài)一間開放(fàng)式實驗室中或在(zài)一個試(shì)驗箱內(nèi)實現。空間內空(kōng)氣充分流(liú)通(tōng),這(zhè)樣可避免(miǎn)分層(céng)且可幹燥樣品(pǐn)。"幹(gān)燥(zào)"的(dí)定義比較(jiào)復雜,人們對指(zhǐ)的是樣品的(dí)表麵幹燥還是徹底幹(gān)燥還(huán)存(cún)有爭議(yì)。隨(suí)著產(chǎn)品腐(fǔ)蝕的(dí)滲透,樣(yàng)品(pǐn)徹底(dǐ)幹(gān)燥(zào)所(suǒ)需的時間可(kě)能會增(zēng)加(jiā)。圖3顯示(shì)?Q-Fog 處於(yú)幹(gān)燥條件。
這種(zhǒng)條(tiáo)件通常(cháng)包含特定(dìng)濃(nóng)度的(dí)電解液,一(yī)般情(qíng)況(kuàng)下濃度(dù)為5%,pH 值(zhí)在4到8,溫(wēn)度通常(cháng)也(yě)是特定(dìng)的。使(shǐ)用(yòng)過(guò)程中,溶液(yè)可能被汙染(rǎn),應定(dìng)期更(gēng)換溶液(yè)。
? 必須使用(yòng)蒸餾水或(huò)去(qù)離(lí)子水(shuǐ)。關於(yú)水質的要求可參(cān)考ASTM D1193 12 標(biāo)準。浸(jìn)泡用的(dí)容(róng)器應(yīng)由(yóu)塑(sù)料(liào)或(huò)其它(tā)惰(duò)性材料(liào)製成。浸(jìn)泡液的(dí)pH值在6到8之間(jiān),溫度為(wéi)24±3℃,電導 率 在 25℃ 時(shí) 應(yīng) 小 於(yú) 50mohm/cm。
因為CCT 測(cè)試通常(cháng)比較復(fù)雜(zá),且(qiě)需要多步(bù)循(xún)環(huán)暴露(lòu),容易使(shǐ)人(rén)混(hùn)淆。下述的(dí)測試(shì)指南可以(yǐ)幫(bāng)助操作(zuò)者(zhě)了(liǎo)解?CCT 暴(bào)露測試(shì)條(tiáo)件(jiàn)可能(néng)帶(dài)來各個步(bù)驟之(zhī)間的差異(yì),並(bìng)幫助(zhù)不(bù)同實(shí)驗(yàn)室之(zhī)間就(jiù)測(cè)試(shì)結果達成共(gòng)識。
如果可(kě)能,參(cān)照樣(yàng)品(測(cè)試過(guò),已(yǐ)知性能(néng)的(dí)樣品)應(yīng)和被測樣(yàng)品同步進(jìn)行測試(shì),如(rú)有可能較好使用多種參照樣(yàng)品(pǐn)。參(cān)照樣品(pǐn)有(yǒu)助(zhù)於評判被測(cè)樣品的測(cè)試(shì)性能(néng)。參(cān)照(zhào)樣品的使(shǐ)用可以幫助(zhù)將(jiāng)重(zhòng)復(fù)測(cè)試的(dí)測試條件的參(cān)數(shù)標準化(huà),也能(néng)對不同(tóng)的重復(fù)測試(shì)的(dí)結果(guǒ)比較進(jìn)行指導。
常(cháng)見的做法(fǎ)是(shì)在(zài)進(jìn)行?CCT 測試(shì)之前,在有(yǒu)塗(tú)層的(dí)樣(yàng)品上(shàng)劃綫。這樣(yàng)可(kě)以破壞塗層,以加速腐蝕(shí)進(jìn)程。當(dāng)使(shǐ)用石擊儀時,建議按?ASTM D3170標(biāo)準(zhǔn)操作(zuò)。
越來越(yuè)多的證據表明(míng),劃(huá)痕(hén)深度(dù)的(dí)不同會嚴重影(yǐng)響(xiǎng)?CCT 鹽(yán)霧(wù)測試(shì)結(jié)果。這對鍍(dù)鋅(xīn)底(dǐ)材的影響最(zuì)大。大(dà)多數(shù)情形下,劃(huá)痕(hén)應該(gāi)深入(rù)到金(jīn)屬(shǔ)底(dǐ)材。因(yīn)為劃(huá)痕的幾(jī)何(hé)形狀也會影(yǐng)響(xiǎng)結果,必須(xū)記(jì)錄(lù)所使(shǐ)用(yòng)的劃(huá)綫工具。可(kě)使(shǐ)用(yòng)顯微鏡來觀察(chá)劃(huá)痕損(sǔn)害,ASTM D1654 標準中(zhōng)有劃(huá)痕(hén)方法(fǎ)的描述(shù)。
除了B117 中(zhōng)提到的(dí)注意事(shì)項(xiàng)外(wài), CCT 暴(bào)露(lòu)的多種(zhǒng)測試條件給試驗結果(guǒ)重復性(xìng)和(hé)再現性帶來更(gēng)多的(dí)潛在問題。
滿(mǎn)負(fù)荷(hé)的(dí)試(shì)驗箱通(tōng)常比輕(qīng)負(fù)荷的試驗(yàn)箱,需(xū)要更長的(dí)時(shí)間來(lái)實現溫(wēn)度(dù)轉變。為(wéi)了保證(zhèng)測試(shì)時空(kōng)氣流通(tōng),試(shì)驗箱的(dí)負(fù)荷應(yīng)均匀。
無論(lùn)是人工(gōng)操作(zuò)還是(shì)全(quán)自動的(dí)試驗箱,轉換時間(jiān)都是一個(gè)影響測(cè)試結果的(dí)因(yīn)素。人(rén)工操作時(shí), 轉換(huàn)時(shí)間是指把(bǎ)樣(yàng)品從(cóng)一個(gè)環境或暴露(lòu)條件轉移(yí)到(dào)另一個環境(jìng)或暴(bào)露條件所(suǒ)需(xū)的時間。全(quán)自動試驗(yàn)箱中,?轉換時間是(shì)指設(shè)備(bèi)改(gǎi)變箱內(nèi)暴露條件所(suǒ)需(xū)的時間(jiān)。自(zì)動比(bǐ)人工暴露給出更(gēng)多可預測且(qiě)可(kě)重(zhòng)復的(dí)轉變(biàn)。轉(zhuǎn)換時間(jiān)對(duì)測試結(jié)果的(dí)影響仍然需(xū)要(yào)進一步(bù)研(yán)究。因(yīn)此(cǐ),盡(jìn)可(kě)能(néng)地(dì)監(jiān)控並(bìng)記錄轉換時間,轉換(huàn)時(shí)間會(huì)隨(suí)著以下(xià)情(qíng)況(kuàng)的(dí)改(gǎi)變而改(gǎi)變:
室溫條(tiáo)件的(dí)變化
人(rén)工操作程(chéng)序的變(biàn)化(huà)
使(shǐ)用(yòng)的儀器(qì)類(lèi)型
試驗箱的負(fù)荷(hé)
在傳統的鹽(yán)霧噴(pēn)淋(lín)測(cè)試(shì)中(zhōng),噴(pēn)霧的均匀(yún)性(xìng)通常(cháng)通過(guò)在(zài)箱內(nèi)不(bù)同位置收(shōu)集鹽霧來(lái)檢(jiǎn)測(cè)。不(bù)同(tóng)於 B117,CCT 鹽(yán)霧沉降率的(dí)檢測不能(néng)在(zài)測試操(cāo)作過程(chéng)中完成(chéng)。這是因(yīn)為絕大多數的(dí)?CCT 暴(bào)露規定鹽(yán)霧(wù)循(xún)環(huán)時間(jiān)相對(duì)較(jiào)短。因(yīn)此(cǐ),為(wéi)了(liǎo)測得在一個CCT 試驗裝(zhuāng)置裏(lǐ)鹽霧沉(chén)降量的(dí)均(jūn)匀(yún)性,我們(mén)必(bì)需收集(jí)在連續噴霧(wù)達?16 個(gè)小(xiǎo)時的鹽(yán)霧沉降(jiàng)量。查看?B117 的方法(fǎ)可獲(huò)得(dé)關(guān)於收集(jí)鹽霧(wù)沉降量的詳細說明。
當(dāng)測試(shì)必須中斷時(shí),被測樣品盡可能置於不被(bèi)腐(fǔ)蝕的條件中(zhōng)。記錄所有的中斷(duàn)情況及樣板的處理情況(kuàng)。
除了(liǎo)傳(chuán)統鹽(yán)霧(wù)測試所要求的(dí)所有需要(yào)記錄(lù)的(dí)測試條件外(wài),CCT 鹽(yán)霧測試(shì)報(bào)告(gào)還(huán)應該包(bāo)括:
? 全自動鹽霧(wù)箱的轉(zhuǎn)換(huàn)時間
? 鹽(yán)霧箱(xiāng)的(dí)負荷情況(kuàng)(例如(rú),樣(yàng)品數量)
? 人工測試時(shí),實驗室(shì)的受控溫度(dù),相對濕度(dù)的(dí)平(píng)均值以及這些參(cān)數每(měi)天的(dí)波動情況(kuàng)。
循環(huán)腐(fǔ)蝕(shí)性測(cè)試一開始(shǐ)是(shì)勞(láo)動密(mì)集型人(rén)工(gōng)操作(zuò)測試方(fāng)法。現在(zài),自(zì)動(dòng)化多(duō)功能鹽霧(wù)箱已(yǐ)問(wèn)世(shì)而且它(tā)可以在(zài)一(yī)個試驗箱內完(wán)成所有(yǒu)的?CCT 測(cè)試(shì)。以下是(shì)它的(dí)一些(xiē)優點:
? 不(bù)用人工把(bǎ)測試(shì)樣品從(cóng)一(yī)個試驗箱(xiāng)移到另一個(gè)試驗箱
? 不用費力地對(duì)測試(shì)樣(yàng)品(pǐn)進行(háng)噴霧
? 減小因對(duì)樣品搬動而引起的測量結(jié)果變化
? 可更(gēng)準確地(dì)預測轉(zhuǎn)變(biàn)時(shí)間(jiān)

Q-fog CCT循(xún)環(huán)鹽霧(wù)腐蝕試驗(yàn)箱
下列所(suǒ)述是部分(fēn)常用的測(cè)試(shì)方法。以下(xià)測試條(tiáo)件(jiàn)是對各(gè)種標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試方法(fǎ)和操(cāo)作(zuò)的(dí)簡述。如欲獲得更(gēng)詳細的(dí)資料(liào),請參閱(yuè)相關(guān)的(dí)標準。其(qí)它的(dí)測試循環可(kě)能(néng)更符(fú)合您的要求,SAE J1563 作為循(xún)環測試指導的(dí)來源是很(hěn)有用的。
| 名(míng)稱(chēng) | 應用領域 | 相關(guān)標準 |
| Prohesion 循環 | 工(gōng)業(yè)防(fáng)護塗(tú)料(liào) | Prohesion |
| 腐(fǔ)蝕/紫(zǐ)外老化循環測試(shì) | 工業防護塗料 | Prohesion |
| 汽(qì)車(chē)CCT暴露 | 汽車工業(yè) | GM 9540P/B |
| 日本汽車(chē)循(xún)環腐(fǔ)蝕性測(cè)試(shì) | 汽車測(cè)試 | CCT-1/CCT-4 |
| CCT酸(suān)雨(yǔ) | 汽車測(cè)試(shì) | M609 |
目(mù)前,有很多鹽(yán)霧(wù)腐蝕性(xìng)測(cè)試方(fāng)法可供選(xuǎn)擇,每種方法各(gè)有(yǒu)利弊。有些研究(jiū)人員(yuán)認為鹽霧(wù)條(tiáo)件優(yōu)於(yú)浸(jìn)泡(pào)條件。有些則選用特(tè)殊電解(jiě)液(yè)來(lái)模擬(nǐ)酸雨。但多(duō)數選用的(dí)是自(zì)動化鹽(yán)霧(wù)箱。對不同的暴露(lòu)溫(wēn)度(dù),持(chí)續時間(jiān)和暴(bào)露順序(xù)的設定(dìng)仍有(yǒu)爭論,所(suǒ)以(yǐ)對(duì)循(xún)環(huán)時(shí)間(jiān)的修(xiū)正(zhèng)和(hé)腐蝕溶(róng)液改進(jìn)的研究將毫無疑問地(dì)繼續進行(háng)下去(qù)。但是,對於大多數(shù)材(cái)料來講(jiǎng),循環(huán)腐蝕性測試結果比(bǐ)傳統(tǒng)的鹽(yán)霧噴淋(lín)更(gēng)真(zhēn)實,這(zhè)是大多數(shù)人(rén)的共識。