防腐涂層耐鹽霧性試驗方法及相關(guān)標準

1、防腐涂層耐鹽霧性試驗方法及相關(guān)標準    1.定義、目的及應用     防腐涂層的耐鹽霧性是指防腐涂層對鹽霧侵蝕的抵抗能力。由于沿海及近海地區(qū)的空氣中富含呈彌散微小水滴狀的鹽霧，含鹽霧空氣除了相對濕度較高外，其比重也較空氣大，容易沉降在各種物體上，而鹽霧中的氯化物具有很強的腐蝕性，對金屬材料及保護涂層具有強烈的腐蝕作用。作為耐腐蝕試驗之一的耐鹽霧試驗標準方法，包括中性鹽霧試驗、醋酸-鹽霧試驗、銅加速的醋酸-鹽霧試驗（CASS試驗）以及濕（鹽霧）/干燥/濕氣循環(huán)腐蝕環(huán)境試驗。特別中性鹽霧試驗被認為是評定與海洋氣氛有密

2、切關(guān)系的材料的有關(guān)性質(zhì)的最有效的方法。因為它可以模擬由濕度或溫度，或者由兩者共同引起的某些加速作用的基本條件。可以講耐鹽霧性試驗是各類防腐蝕涂料的加速性能試驗中最經(jīng)典、應用最廣泛的檢測項目，雖然對耐鹽霧性試驗與實際性能的相關(guān)性還是有很大的爭論，但是實際應用還是非常普遍。同時耐鹽霧性試驗方法也是金屬材料耐腐蝕性能試驗的主要方法之一。所以廣泛應用于評價和比較底材、前處理、涂層體系或它們的組合體的耐腐蝕情況，另外在許多工業(yè)生產(chǎn)、采礦、地下工程、國防工程以及鑒定程序中也成為非常有用的手段。醋酸-鹽霧試驗和銅加速的醋酸-鹽霧試驗（CASS試驗）的兩種方法被認為更適于鋼或鋅基壓鑄件上的裝飾性鍍鉻、鎘以及化

3、學處理的鋁上的磷化或陽極化等。而濕（鹽霧）/干燥/濕氣循環(huán)腐蝕環(huán)境試驗則主要用來模擬在室外侵蝕環(huán)境中發(fā)生的腐蝕過程，如海洋環(huán)境。由于與天然老化之間有很好的相關(guān)性，所以一些標準的循環(huán)己成功用于汽車工業(yè)、建筑涂料和通用型防腐蝕涂料的評價中。     2.相關(guān)標準     各國都有該試驗方法的標準，內(nèi)容基本相同，表1列出耐鹽霧性試驗方法的標準和試驗參數(shù)的比較。     表1耐鹽霧性試驗方法，標準和相關(guān)參數(shù)標準  應用    

4、0;       提出單位          試驗參數(shù) GB/T 17711991    中國國標         (35±2)      ISO 7253     &#

5、160;     國際標準         (35±2) ISO 11997-1:2005   國際標準         (35±2) ASTM B1171997    美國ASTM      

6、60;  (35±2) ASTM B2871997    美國ASTM         (35±2) ASTM B3681997    美國ASTM         (35±2)     3.試驗設備和參數(shù)   

7、;  （1）鹽霧試驗箱基本組成和工作原理     目前國內(nèi)外普遍采用的試驗沒備是鹽霧試驗箱。該設備主要由鹽霧箱體(噴霧室)、鹽溶液貯槽、鹽溶液的液位控制器、經(jīng)由適當處理的壓縮空氣系統(tǒng)、一個或多個霧化噴嘴中心噴霧塔、可調(diào)式折流板、樣板支架(滿足與垂線的夾角是(20±5°的支撐板)、空氣飽和器、箱體浸沒式加熱設備及必要的溫度、濕度控制設備等組成。當鹽溶液自溶液貯槽內(nèi)導出流經(jīng)液位控制器進入噴霧塔底部時，在一定壓力的氣流(壓差)作用下，自由吸式噴嘴吸人并霧化形成密集的鹽霧，經(jīng)噴霧塔上部的折流板導向噴出后均勻地沉降在噴霧室內(nèi)

8、的試驗樣板上。儀器的結(jié)構(gòu)應能保證積聚在頂堋或箱蓋上的滴液不會滴在試驗樣板上。試驗樣板上的滴液也不會滴落到溶液貯槽內(nèi)重新霧化。該設備除了能完成中性鹽霧試驗外，對于醋酸-鹽霧試驗、銅加速的醋酸-鹽霧試驗（CASS試驗）只要按標準在鹽溶液中加入醋酸或氯化銅與醋酸，并改變相應的試驗條件，就可在普通的鹽霧試驗箱進行。     循環(huán)鹽霧試驗箱是為滿足濕（鹽霧）/干燥/濕氣循環(huán)腐蝕環(huán)境試驗而設計的。該設備除了具備普通鹽霧試驗箱的所有構(gòu)成外，又要增加可控溫度的干熱空氣鼓風機及干燥空氣（提供相對濕度為20%到30%之間及相對濕度(50±20)%的去油去塵空氣）供

9、給器，還有一個可編程的程序控制器。以便對試驗箱內(nèi)分別設置完成如噴鹽霧、送干燥熱風、送接近飽和的濕空氣或半飽和的濕空氣的循環(huán)程序。 2）試驗參數(shù)設定     溫度控制     耐中性鹽霧試驗及醋酸鹽霧試驗的鹽霧箱曝露區(qū)的溫度應保持在(35±2)。空氣飽和器的溫度應高于箱內(nèi)溫度(510)。用于醋酸銅加速鹽霧試驗的鹽霧箱曝露區(qū)的溫度應保持在(49±1)。     鹽霧沉降量的控制     在鹽霧箱曝露區(qū)內(nèi)至少應有兩個干凈的

10、由玻璃或其他化學惰性材料制成的鹽霧收集器，其中一個應放在噴霧入口附近，另外一個放在遠離噴霧入口處。鹽霧沉降量：在最少24h周期后，開始計算所收集的溶液，每80cm2的收集器面積每小時應收集到1.02.0ml的鹽溶液，其氯化鈉溶液的濃度為5(質(zhì)量)，PH值應為6.57.5。     溶液配制     A.中性鹽霧溶液的配制。     將符合GBl266化學純的氯化鈉溶解于符合GB6682三級水中，濃度為(50±10)g/L。用PH試紙在25時測定試驗溶液的PH值為6.

11、57.5。超出范圍時可加入分析純鹽酸或氫氧化鈉溶液進行調(diào)整，配制好的溶液需經(jīng)過濾后方可使用。     B.醋酸鹽霧溶液的配制     先將符合GBl266化學純的氯化鈉溶解于符合GB6682三級水中，濃度為(50±10)gL然后用醋酸調(diào)節(jié)溶液的PH值，使其在3.13.3范圍內(nèi)，該PH值用所收集的鹽霧樣品測得。應在25時進行PH值測量，配制好的溶液需經(jīng)過濾后方可使用。     C.銅加速的醋酸/鹽霧溶液的配制     第一步將符

12、合GBl266化學純的氯化鈉溶液于符合GB6682三級水中，濃度為(50±10)g/L。第二步在3.8升的鹽水中加入試劑級的二氯化銅(CuCl221120)進行溶解充分混合。第三步用醋酸調(diào)節(jié)溶液的PH值，使其在3.13.3范圍內(nèi)，該PH值用所收集的鹽霧樣品測得。應在25時進行PH值測量，配制好的溶液需經(jīng)過濾后方可使用。     試驗樣板的制備、養(yǎng)護及預處理     除另有規(guī)定外，可按GB/T176579(89)測定耐濕熱、耐鹽霧、耐候性(人工加速)的漆膜制備法的規(guī)定制備和養(yǎng)護樣板，被測樣板的背面及周邊可用

13、被測產(chǎn)品或比被測產(chǎn)品更耐腐蝕的涂層體系涂覆。如做劃線試驗時，可用一種具有碳化鎢刀尖的劃線工具與樣板表面接觸，劃出一條均勻的、劃穿底材上所有有機涂層的不帶毛刺的V字型切口的亮線。如需做劃穿金屬鍍層的試驗，其劃穿程度應由生產(chǎn)廠與用戶之間商定。如果用戶需要，經(jīng)商定也可劃出幾條線(交叉線、平行線)，劃線質(zhì)量可借助低倍放大鏡觀察。     樣板的投試、試驗及檢查     養(yǎng)護期結(jié)束后的樣板留出一塊作標準板，其余3塊投入試驗箱內(nèi)進行曝露試驗。樣板應表面朝上放在樣板支架上，樣板之間及樣板與箱體之間均不允許接觸，且被測樣板不應層疊

14、放置，避免液滴從上層樣板濺落到下層樣板上影響試驗結(jié)果。樣板在試板架上的排列應以有規(guī)律的間隔時間改變，例如前排與中排及后排進行交換。     鹽霧試驗周期比較長，一般是幾佰小時、1000h、2000h和4000h，甚至更長時間也有采用。試驗時間可參照相關(guān)產(chǎn)品標準的規(guī)定。因為標準中規(guī)定每24h需檢查一次樣板，故試驗時間一般為24h的倍數(shù)。但也可按美國ASTMD117-1997標準中推薦的曝露周期，即12，24，48，96，200，500，720h。          表2比較一些

15、防腐蝕涂料產(chǎn)品所需要通過的耐鹽霧性的時間。     表2各種防腐蝕涂料耐鹽霧性試驗時間要求比較 標準和應用     鹽霧試驗時間,h   防腐蝕涂料       應用 ISO 12944:1999    480         短期效   

16、   C5-M  (海洋大氣)                   720         中期效            和    

17、;              1440         長期效      C5-1  (工業(yè)大氣） ISO20340：2003   1800（總循   長期效    海洋平臺和結(jié)構(gòu)物

18、60;                環(huán)老化試驗               C5-M（海洋大氣）                 

19、; 時間為4200                   GB/T6746-1986     600          中期效      船用油艙涂料   GB/T6823-1986 

20、0;   600          中期效      船舶壓載艙涂料   GB/T9260-19868    200          短期效      船用水線涂料   GB/T9261-

21、1988     200          短期效      船用甲板涂料   GB/T9262-1988    400（I型）    中期效      船用貨艙涂料       

22、           200（II型） GB/T16168-1996   4000          長期效   海洋大氣段結(jié)構(gòu)物 樣板的檢查及評定可按相關(guān)標準規(guī)定進行。不劃線樣板的評定可參照GB/T174079漆膜耐濕熱測定法進行，該標準中詳細規(guī)定了樣板的檢驗項目如變色、起泡、生銹、脫落等及評級細則。檢查時一般采用目測法并借助

23、透明材料制成的百分格進行評判破壞程度及破壞面積，破壞程度分三個等級，其中1級最好3級最差；     劃線樣板的評定可參照ASTMD165492涂裝了色漆或涂料的試樣經(jīng)受腐蝕環(huán)境后的評定進行。標準中詳細規(guī)定了樣板的檢驗項目，如：腐蝕斑點、起泡、自劃線漫延的腐蝕或涂層的損失(破壞程度)等。破壞程度分(010)個等級，其中10級最好，0級最差。     4.影響耐鹽霧試驗結(jié)果的因素     （1）鹽霧箱及所有與鹽溶液或鹽霧接觸的部件都應是惰性、不透氣的材料制成。否則部件的同步腐蝕將

24、影響試板的檢驗結(jié)果。     （2）應適當調(diào)整噴霧塔的擋板角度，使噴嘴的噴射方向不會直接沖擊樣板。     （3）鹽霧箱的排空管應有足夠的尺寸以降低箱內(nèi)回壓排空管的末端也應有遮擋，否則造成箱內(nèi)的壓力或真空的波動。     （4）為霧化鹽溶液而供給噴嘴的壓縮空氣應作無油及無塵處理，否則容易將噴嘴堵塞并直接影響試驗結(jié)果。 一、開機：接通鹽霧機的外供電源和氣源檢查自動供水閥門是否開啟、壓力桶和實驗箱排水閥是否關(guān)閉、檢查進氣壓力表是否達到2Kg開啟鹽霧機操作面板上電源、操作開關(guān)觀察控

25、制版面指示是否有低水位和低鹽水亮紅燈及報警聲出現(xiàn)時要進行加水和加鹽水來消除亮燈及報警故障（溶解試藥級氯化納於蒸餾水（或總?cè)芙夤腆w量小於200 ppm以下的水中），調(diào)配成濃度為5±1%的試驗液）將需測試物品放置到實驗箱內(nèi)（試樣之主要表面與鉛垂線成15度至30度之傾斜）、同時調(diào)整試驗產(chǎn)品需測試時間調(diào)整記時器（如果是B型鹽霧機同時根據(jù)產(chǎn)品測試需求給予編寫噴霧時間程序）開啟控制版面記時開關(guān)（B型鹽霧機同時開啟編成控制開關(guān)）、開啟噴霧開關(guān)控制版面壓力表迅速動作（噴霧壓力需設定為1 Kg）鹽霧機噴霧工作開始；二、設備運行：設備運行時：保障電源、水源、氣源正常；設備運行時：壓力桶之溫度須保持在47

26、±1，鹽水桶之溫度在35±1；設備運行時：試驗室的相對濕度須保持在85%以上；設備運行時：噴霧液量以整個時間計算，在采取容器上，應每小時平均可收集1.0至2.0ml之鹽水溶液，噴霧液至少應收集16小時，以其平均值表求噴霧量.三、其它：停機：先關(guān)閉控制版面噴霧開關(guān)開啟除霧開關(guān)、待實驗箱霧出除干凈后才能打開實驗箱蓋；保養(yǎng)：每月清洗一次壓力桶、實驗箱、鹽水桶及噴嘴；1周以上時間停用機器需全面清洗干凈；（噴嘴拆卸時要輕拿輕放，并用清水沖洗干凈）；1.目的正確使用鹽霧試驗箱，以檢測鍍層的耐腐蝕性能。2. 適用范圍可根據(jù)客戶要求對電鍍零件和產(chǎn)品進行鹽霧試驗。3. 職責3.1 質(zhì)保部是電

27、鍍產(chǎn)品檢驗和試驗的歸口管理部門；3.2 電鍍檢驗人員負責對電鍍產(chǎn)品進行鹽霧試驗的整個過程。4. 操作程序4.1設備: 經(jīng)過鑒定符合有關(guān)標準的鹽水噴霧試驗機XXXXX4.2鹽霧試驗溶液的配制:4.2.1. 調(diào)制方法：將9.5公升的純凈水倒入專用的塑料桶中，用PH試紙測試其PH值是否在6.5-7.2之間；4.2.2. PH值若大于7.2則加入少量的冰醋酸；4.2.3. PH值若小于6.5則加入少量的氫氧化鈉；4.2.4. 加入500g氯化鈉NaCl，攪拌均勻。4.3樣品: 20個試樣4.4操作程序:1. 將自動加水的入水口閥門排水閥和排氣閥的開關(guān)打開。2. 將隔絕水槽加水至墊板位置。3. 將配制好

28、的氯化鈉鹽水倒入到鹽水補充槽，即自動充填鹽水進入試驗箱內(nèi)的預熱槽，使鹽水流至鹽水預熱槽。4. 加少許水在濕球杯內(nèi)，濕球溫度覆蓋著紗布，紗布末端置于濕球杯內(nèi)。5. 開始試驗前，試樣必須充分清洗，清洗方法視表面情況及污物的性質(zhì)而定，不能使用任何會侵蝕試樣表面的磨料或溶劑，同時試樣切口及因掛鉤而造成底材露出部分，或因識別記號所造成的鍍層缺陷處，試驗前應用透明膠帶將以覆蓋。放置試樣或試片于置物架上，試樣在箱內(nèi)放置的位置，應使受試平板試樣與垂直線成15-30°角，試樣的主要表面向上，并與鹽霧在箱內(nèi)流動的主要方向平行。特殊試樣有很多的主要表面需要同時測試時，可取多件試樣置放，務必使每個主要表面能

29、同時進行鹽霧試驗。6. 試驗時，試樣之間不得互相接觸，也不與箱壁相碰，試樣的間距一般不小于20mm，試樣上下層必須交叉放置，試樣間間隔應能使鹽霧自由沉降在試樣的主要表面上。一個試樣上的鹽水溶液不得滴在任何別的試樣上。試樣識別記號或裝配孔應覆于下方。7. 設定試驗溫度、壓力和時間：將鹽水桶和試驗室的溫度調(diào)整至35，壓力桶溫度調(diào)整至47（按“+”為增加，按“”為減少，H：時/M：分/S：秒）。噴壓壓力保持在1.00±0.01kgf/cm2，若壓力不在范圍內(nèi)，可利用調(diào)壓閥將壓力調(diào)整至規(guī)定范圍（順時針為增加，逆時針為減少）。測試時間一般為24小時（按“”為增加，按“為減少），若客戶有特殊要求

30、則可另行設定，測試時間一般可設定為8、16、24、48、96、168、336、672小時，在規(guī)定的試驗周期內(nèi)噴霧不得中斷，只有當需要短暫觀察試樣時才能打開鹽霧箱，開箱檢查的時間和次數(shù)應盡可能少。8.按下電源、操作兩按健，先行預溫至設定溫度，注意試驗蓋蓋上時需小心輕放以免破損。9. 試驗中，用面積為80cm2的漏斗收集連續(xù)霧化16小時的鹽霧沉降量，平均每小時需收集到1.0-2.0ml的溶液，這可以利用觀察計量筒內(nèi)降霧量得之。試驗時間應扣除因檢查試樣而中斷噴霧的時間，同時需記錄其中斷的原因和時間。10. 試驗結(jié)束后，依順序?qū)㈤_關(guān)關(guān)閉。取出試樣在室內(nèi)自然干燥0.5-1小時，然后用流動冷水輕輕洗滌或浸

31、漬，以除去沉積在試樣表面的鹽類，用吹風機吹干后檢查，評定試驗結(jié)果。11. 試驗中若有異常之現(xiàn)象，可參照“功能異常判斷表”處理。若有故障指示則可依照“故障指示”判斷處理。12. 試驗結(jié)束后，清洗試驗內(nèi)內(nèi)部，并將加熱水槽內(nèi)的水排放干凈。*加熱槽內(nèi)水的排放打開紅色排水閥*隔絕水槽內(nèi)水的排放將中間矽膠塞拔起*預熱水槽內(nèi)水的排放將內(nèi)部矽膠塞打開13. 依據(jù)“維護事項“對設備進行維護。14. 試驗條件及試驗結(jié)果必須記錄。涂層耐中性鹽霧試驗的劃線方法及試驗后的評定         摘要:介紹了涂層試板耐中性鹽霧試驗中關(guān)于劃線的幾

32、種形式、劃線方法以及試驗后的評定方法,并對這些方法進行了討論。    關(guān)鍵詞:涂層;劃線;中性鹽霧試驗;評定    0引言    耐中性鹽霧試驗是考察涂層耐腐蝕性能的一種重要的試驗方法。常見的有劃線和不劃線兩種。劃線后涂層的耐中性鹽霧試驗加快了腐蝕進程。能夠更好、更快地評定受損涂層的耐腐蝕蔓延能力。對涂料產(chǎn)品的篩選及改進提供了重要的參考,故被許多產(chǎn)品標準所引用。    1劃線的幾種形式及方法    

33、;1.1常見的劃線形式    兩條交叉線、一條平行于長邊的直線、兩條平行于長邊的直線、兩條垂直線、V字形等,如圖1所示。    1.2劃線方法    1.2.1劃線的工具    GB/T17711991推薦GB92861中的單刃切割器;ASTMD165420052推薦ANSIB94.50中類型E;ISO72531996沒有推薦刀具。以上均不允許使用如刀片、針、解剖刀等工具。    1.2.2劃線距

34、離    各標準對于劃線之間及劃線與試板邊緣的距離也有規(guī)定,如:GB/T17711991中規(guī)定,使劃痕離試板的任一邊緣大于20mm;ISO72531996中規(guī)定,所有的劃痕距試驗樣板的每一條邊和劃痕相互之間應至少為25mm;ISO203402003中規(guī)定兩條劃痕長50mm,分別平行于長邊、短邊,且與相鄰長邊、短邊相距20mm。圖 1 常見的劃線形成 1.2.3劃線在涂層試板上的深度及寬度    如無特殊商定,一般劃線均應劃穿底材上所有有機涂層至金屬基體,產(chǎn)生一條或數(shù)條不帶毛刺的均勻亮線。GB/T17711

35、991及ASTMD16542005中還規(guī)定了劃線形態(tài)為V形切口。ISO72531996中劃線截面為兩側(cè)平行或上部加寬的斷面,要求有一定寬度(0.31.0mm)。ASTMD16542005及ISO72531996中注明劃穿金屬鍍層的程度須由有關(guān)方商定。    2劃線后的幾種評定方法    (1)GB/T17711991及ISO72531996“在規(guī)定的實驗周期結(jié)束時,從箱中取出試板,用清潔的水沖洗試板以除去表面上殘留的試驗溶液,立即檢查試板表面的破壞現(xiàn)象,如起泡、生銹、附著力的降低、由劃痕處腐蝕的蔓延等”。 

36、;   (2)GB/T134931992汽車用底漆“168h切割線一側(cè)2mm外通過1級”;GB/T366820001環(huán)氧富鋅底漆“72h能耐鹽霧”,能耐鹽霧指樣板涂膜上對角刻透線兩邊3mm以外至樣板周邊10mm以內(nèi)的區(qū)域上看不出氣泡、剝落、銹斑。    (3)JG/T3045.11998鋁合金門窗粉末靜電噴涂涂層技術(shù)條件以及JG/T3045.21998鋼門窗粉末靜電噴涂涂層技術(shù)條件“在試板上劃兩條交叉的對角線(劃痕深至金屬基體,對角線不貫穿對角,對角線端點與對角成等距離),然后按GB/T17711991的規(guī)定試驗480h,試

37、驗后腐蝕流不應離開劃線2.0mm,其余應無腐蝕的痕跡。把試板用清水洗凈并使其在(23±2)下干燥,然后,把一條尺寸約25mm×150mm的膠帶紙粘于切割區(qū)上,然后在垂直于試板的方向迅速拉開“除劃線2.0mm內(nèi)的范圍外,涂層不應從表面脫掉”。    (4)ASTMD16542005程序A,劃線試樣的評定。    方法1(空氣吹除法):曝露周期完成后,用溫度為45以下的緩慢水流淋洗每個試樣。手持噴嘴成約45°角,沿著整個劃線噴吹,空氣壓力為550kPa,噴嘴直徑為3mm。借助空氣噴嘴機械擾

38、動鄰近劃線的表面來保證空氣噴射的通路。在從曝露箱中取出試樣的15min之內(nèi)完成空氣噴吹。如果在規(guī)定時間內(nèi)不能完成空氣噴吹,則將試板浸入室溫的水中或存放在塑料袋中以避免任何干燥造成的影響。    方法2(刮擦法):曝露周期完成后,用溫度為45以下的緩慢水流淋洗每個試樣。在緩慢的淋洗水流下,用刮具強刮試樣。手持刮刀,刮刀面垂直于試樣面并與劃線平行,橫過劃線來回刮動,只除去基材已腐蝕的涂層和已失去附著力的涂層,不刮去仍有附著力的涂層。在從曝露箱中取出試樣的15min之內(nèi)完成刮擦操作。如果在規(guī)定時間內(nèi)不能完成刮擦操作,則將試樣進入室溫的水中或存放在塑料袋中以避免

39、任何干燥造成的影響。    需要注意的是淋洗、刮擦或空氣吹除可能不適用于所有情況,例如連續(xù)試驗中的中間評級。如果在生產(chǎn)廠和用戶之間商定可以采用另外的方法。經(jīng)以上處理后,量取自劃線蔓延的腐蝕或漆層破壞的寬度,評定單向銹蝕。     對于未劃線區(qū)的評定,可記錄破壞的面積并評級,也可采用ASTMD7141987來評定。如果需要評定漆膜下腐蝕的形成情況,可用中性脫漆劑小心剝離涂層。    3討論    3.1有關(guān)銹蝕的評定方法

40、0;   以上幾個標準雖然表述各異,但內(nèi)容其實是一致的,劃線涂層的評定分未劃線區(qū)和劃線處單向銹蝕(蔓延)兩個方面,未劃線區(qū)的評定是指排除因劃線處侵蝕以外的涂層區(qū)域出現(xiàn)的異常,也就是即使不劃線也會出現(xiàn)的涂層病態(tài),經(jīng)商定也可使用中性脫漆劑脫除涂層以考察涂層下的腐蝕。劃線處單向銹蝕(蔓延)考察因劃線導致的并從劃線開始的臨近涂層或底材的破壞程度,這里包含了兩層意思,即從劃線處底材開始的銹蝕蔓延與從劃線處開始的失去保護能力的涂層破壞。從以上還可以看出,膠帶法、刮擦法、空氣吹除法不適用于連續(xù)試驗中的中間評定,也就是說不可以反復進行,但可以通過增加投試的試板數(shù)量并于不同階段取出

41、評定來滿足不同試驗階段的試驗結(jié)果。    3.2連續(xù)試驗中的單向銹蝕的中間評定    (1)劃線處涂層起泡,且有明顯的腐蝕流,如圖2所示。圖2單向腐蝕情況點擊此處查看全部新聞圖片    圖2(a)中劃線處單向銹蝕為劃線處兩側(cè)起泡寬度減去劃線初始寬度再除以2,未劃線區(qū)無變化。圖2(b)中劃線處單向銹蝕為劃線處兩側(cè)起泡寬度減去劃線初始寬度再除以2,未劃線區(qū)起泡。    (2)沿劃線處無起泡,但有一明顯的腐蝕流,如圖3所示。圖3單向腐蝕情況點

42、擊此處查看全部新聞圖片    圖3(a)中劃線處單向銹蝕為劃線處兩側(cè)腐蝕流寬度減去劃線初始寬度再除以2,未劃線區(qū)無變化。圖3(b)中劃線處單向銹蝕為劃線處兩側(cè)腐蝕流寬度減去劃線初始寬度再除以2,未劃線區(qū)起泡。 (3)沿劃線處既無起泡又無腐蝕流,如圖4所示。圖4單向腐蝕情況點擊此處查看全部新聞圖片    圖4(a)中劃線處沒有單向銹蝕,未劃線區(qū)未起泡。圖4(b)中劃線處沒有單向銹蝕,未劃線區(qū)無變化。當然,未劃線區(qū)有時也會有生銹、開裂、剝落等其他現(xiàn)象。對單向銹蝕的量取,應量取其有代表性的最大、最小、平均值,一

43、般如無特別說明均取有代表性擴蝕距離的平均值。    4結(jié)語    涂層試板耐鹽霧試驗的劃線方法及試驗后的評定方法比較多,常見的有國際標準、國家標準、美國標準、歐洲標準等,通過對常見幾種方法的比較與討論,可以更好地了解這種傳統(tǒng)的,且又應用廣泛的試驗方法。中外中性鹽霧試驗方法的比較 關(guān)鍵詞： 涂覆層 電鍍 鹽霧試驗 IS 噴霧壓力 NSS AASS 中國論文   職稱論文摘要:在各國鹽霧試驗標準和方法中,其試驗溶液、設備

44、、壓力、溫度、噴霧量、試樣放置位置和角度等參數(shù)或項目,雖然各不相同,但通過合理的配置設備、控制各個參數(shù),則可以達到以一套設備而適應多國鹽霧試驗標準的目的。1 引言鹽霧試驗作為測定電鍍或油漆、樹脂、塑料、尼龍等涂覆層抗腐蝕性能的最重要指標之一,在世界各國被廣泛使用。就筆者接觸的中外各類產(chǎn)品或標準,抗鹽霧性能往往被作為抗腐蝕性能實驗的單一指標或首要指標。因此,研究中外鹽霧試驗方法的異同,從中借鑒,或者以符合我國國標的設備、技術(shù)去實現(xiàn)國外標準要求的實驗,具有很大現(xiàn)實意義。鹽霧試驗有中性鹽霧試驗(NSS)、醋酸鹽霧(AASS)和銅加速醋酸鹽霧(CASS、也稱氯化銅醋酸鹽霧)試驗三種,其中應用最廣的是中

45、性鹽霧試驗。本文試就我國與美、德、日、法的中性鹽霧試驗的方法進行比較與借鑒。 2 比較 見表1。 3 借鑒     從表1的比較中可以看出由于我國國標等效采用了ISO9227:人造氣氛腐蝕試驗-鹽霧試驗,所以在各個項目或指標上與美、德、日、法相同或相近,只要我們采用0.4m3以上的鹽霧試驗箱,適當?shù)呐渲芅aCl溶液、控制箱內(nèi)溫度、調(diào)整噴霧壓力、控制噴霧量,則完全可以用符合中國國標的設備去完成以上述幾國標準要求的鹽霧試驗。 參考文獻: 1 GB/T10125-1997eqvISO9227:1990中華人民共和國國家標準,人造氣氛腐蝕鹽霧試驗S. 2 AST

46、M B117-73美國材料實驗協(xié)會標準,鹽霧試驗的標準方法S. 3 DIN 50021德國標準,氯化鈉(NaCl)溶液噴霧試驗S. 4 JIS(2371)日本工業(yè)標準,鹽水噴霧試驗法S. 5 D1710581986.06法國標準,材料與涂層5%氯化鈉(NaCl)的鹽霧試驗和評級方法S.鹽霧試驗技術(shù)分析與探討論文轉(zhuǎn)：鹽霧試驗技術(shù)分析與探討論文摘要：分析鹽霧試驗技術(shù)對試驗結(jié)果的影響，并從鹽霧腐蝕機理、影響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

47、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，尤為嚴重；當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，而增加了磨擦力以至造成運動部件被卡死。二、鹽霧腐蝕機理    鹽霧對金屬材料的腐蝕，主要是導電的鹽溶液滲入金屬內(nèi)部發(fā)生電化學反應，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。金屬保護層和有機材料保護層也同樣，當作為電解質(zhì)的

48、鹽溶液滲入內(nèi)部后，便會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)，容易穿透金屬氧化層進入金屬內(nèi)部，破壞金屬的鈍態(tài)。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。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，加速陽極金屬溶解，由于鹽霧試驗過程中持續(xù)噴霧，不斷沉降在試樣表面上的鹽液膜，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

49、加了金屬的內(nèi)部應力，引起了應力腐蝕，導致保護層鼓起。    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、樣品放置角度、鹽溶液的pH值、鹽霧沉降量和噴霧方式等。1試驗溫濕度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%。當相對濕度達到或超過這個臨界濕度時，鹽將潮解而形成導電性能良好的電解液。當相對濕度降低，鹽溶液濃度將增加直至析出結(jié)晶鹽，腐蝕速度相應降低。試驗溫度越高鹽霧腐蝕速度越快。國際電工委員會IEC60355：1971AN APPRAISAL OF THE PROBLEMS OF AC

50、CELERATED TESTING FOR ATMOSPHERIC CORROSION標準指出：“溫度每升高10，腐蝕速度提高23倍，電解質(zhì)的導電率增加1020%”。這是因為溫度升高，分子運動加劇，化學反應速度加快的結(jié)果。對于中性鹽霧試驗，大多數(shù)學者認為試驗溫度選在35較為恰當。如果試驗溫度過高，鹽霧腐蝕機理與實際情況差別較大。2鹽溶液的濃度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。上述這種現(xiàn)象可以用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

51、圍內(nèi)，氧含量隨鹽濃度的增加而增加，但是，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(xù)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。但對于鋅、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。3樣品的放置角度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。GB/T2423.17-93標準規(guī)定“平板狀樣品的放置方法，應該使

52、受試面與垂直方向成30度角?！?鹽溶液的pH值鹽溶液的pH值是影響鹽霧試驗結(jié)果的主要因素之一。pH值越低，溶液中氫離子濃度越高，酸性越強腐蝕性也越強。以Fe/Zn、Fe/Cd、Fe/Cu/Ni/Cr等電鍍件的鹽霧試驗表明, 鹽溶液的pH值為3.0的醋酸鹽霧試驗(ASS)的腐蝕性比pH值為6.57.2的中性鹽霧試驗(NSS)嚴酷1.52.0倍。   由于受到環(huán)境因素的影響，鹽溶液的pH值會發(fā)生變化。為此國內(nèi)外的鹽霧試驗標準對鹽溶液的pH值范圍都作了規(guī)定，并提出穩(wěn)定試驗過程中鹽溶液 pH值的辦法,以提高鹽霧試驗結(jié)果的重現(xiàn)性。   影響鹽溶液pH值變化的原因和

53、結(jié)果   1）引起鹽霧試驗過程中鹽溶液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, 有些溶于水里后呈堿性；   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)會使鹽溶液 pH值升高,降低率和升高率相等的同時溶入速度大于逸出速度,將使鹽溶液的pH值降低。反之,鹽溶液的pH值升高。溶入和逸出速度相等,則pH值不變。   3）影響鹽溶液pH值變化的因素很多。例如空氣中可溶性物質(zhì)的性質(zhì)和含量、壓力、空氣與鹽溶液的接

54、觸面積和接觸時間等。   a.空氣中可溶性物質(zhì)的性質(zhì)和含量    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?？諝庵幸部赡艽嬖趬A性的塵埃顆粒，這些物質(zhì)溶于水會使水的pH值升高。   b.大氣壓力    氣體在水中的溶解度與大氣壓力成正比。0時,1atm大氣壓力下100ml的水中能溶解0.355g CO2 ,而在2atm大氣壓力下100ml水能溶解0.670g CO2。當利用壓縮空氣噴霧時,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

55、。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程恰恰相反。   c.空氣與鹽溶液的接觸面積和接觸時間噴霧使鹽溶液變成直徑為15m微細顆粒的鹽霧。接觸面積增加使得氣體溶入液體或氣體從液體中逸出的量都大大增加。當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(或逸出)的量也將增加。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液pH值的影響試驗結(jié)果見表1、表2、表3。   1.      

56、0; 表1：加蓋500ml容量瓶里的鹽溶液存放時間與pH值變化情況鹽溶液編號        存放前pH 值        存放時間        存放后 pH 值        7.2        88 天        7.2

57、        7.2        88 天        7.1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        4

58、0;       10        24        168小口瓶（10）        7.0        7.0        7.0        7.0   

59、;     7.0培養(yǎng)皿（100）        7.0        6.7        6.4        6.4        6.0表3:在含堿性物質(zhì)的環(huán)境中存放條件和時間對鹽溶液pH值的影響盛液容器     

60、0;  鹽溶液在堿洗車間存放時間（天）        0        1        2        3        7        10       

61、0;15        30200ml 帶蓋瓶        6.6        6.6        6.6        6.6        6.7        6.7&

62、#160;       6.8        6.7200ml 無蓋瓶        6.6        6.9        7.2        7.3        7.5 

63、;       7.7        7.7        7.724L 無蓋槽        6.5        -        -        -   

64、0;    -        7.25        -        -從表1、表2和表3中可見:     存放在密閉容器里的鹽溶液，其pH值不隨存放時間的增加而變化。原因在于沒有與空氣接觸。   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值明顯下降。顯然是由于與空氣有較大的接觸面積。   

65、在含有堿性物質(zhì)的環(huán)境中，無蓋容器里的鹽溶液的 pH值隨著存放時間的增加而升高。5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。自然界中90%以上鹽霧顆粒的直徑為1微米以下，研究成果表明：直徑1微米的鹽霧顆粒表面所吸附的氧量與顆粒內(nèi)部溶解的氧量是相對平衡的。鹽霧顆粒再小，所吸附的氧量也不再增加。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

66、）表4:不同噴霧方法對鹽溶液pH值變化的影響噴霧方法        供噴鹽液pH值        聚集鹽液pH值        pH值變化氣壓噴射法        7.0        6.0        -1.0氣壓噴塔法 

67、      7.4        6.5        -0.9超聲霧化法        7.0        6.9        -0.1從表4中可見：不使用壓縮空氣的超聲霧化法對鹽溶液 pH值的影響不大,而利用壓縮空氣噴霧的氣壓噴射法和噴塔法，

68、鹽溶液的pH值變化明顯。1）超聲霧化工作原理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,而未發(fā)生化學反應。圖1超聲霧化裝置2)超聲霧化法中鹽霧沉降量的控制超聲霧化法很容易控制鹽霧沉降率，影響鹽霧沉降率的因

69、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超聲頻率有如下關(guān)系：:超聲波頻率； ：鹽溶液密度； ：鹽溶液的表面張力可見當其他條件一定時,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)整鹽霧沉降率。從而使單位時間內(nèi)的沉降速率得到控制。還可以通過調(diào)節(jié)進入霧化杯進氣口的風量來調(diào)節(jié)鹽霧的產(chǎn)出量。當進氣量大時,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。

70、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:超聲霧化可行性試驗本試驗的目的是1)超聲霧化的鹽霧是否發(fā)生沉降。(2) 鹽霧沉降率能否控制。(3)鹽溶液經(jīng)霧化后是否發(fā)生對試樣不利的理化變化。       圖2超聲霧化試驗                 圖3 氣壓噴射試驗試驗結(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

71、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)各點溫度等指標均符合鹽霧標準要求。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勻，其直徑可控制在幾微米到20m之間，一致性好。而氣壓噴射法產(chǎn)生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)造成鹽霧分布不均勻,并減小了有效的試驗區(qū)域。鹽霧試驗結(jié)果四、鹽霧試驗結(jié)果的表述    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法。1. 按照腐蝕物的特征進行表述這種方法是根據(jù)鹽霧試驗后腐蝕物的外觀特征來

72、進行表述，常見電鍍件鹽霧試驗后的腐蝕特征見下表5。表5：常見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

73、銅鍍錫        灰色鍍層腐蝕物和綠色銅銹采用這種方法的標準有：JB4159-1999熱帶電工產(chǎn)品通用技術(shù)要求；GJB4.11-1983船舶電子設備環(huán)境試驗鹽霧試驗；GB/T4288-2003家用電動洗衣機等2按照腐蝕面積的百分比進行表述這種方法適應于平板狀樣品。如果試驗時間較短或樣品外形復雜，腐蝕面積較難測定。    采用這種方法的標準有：GB/T6461-2002金屬基體上金屬和其它無機覆蓋層經(jīng)腐蝕試驗后的試樣和試件的評級等。    GB/T6461-2002的計算公式： 式中：A：腐蝕

74、覆蓋面積占總面積的百分數(shù)；R：保護等級（見表6），分為010級。表6：R保護等級表A        等級        A        等級無缺陷        10        2.5<A5        4A0.1 

75、       9        5<A10        30.1<A0.25        8        10<A25        20.25<A0.50       

76、 7        25<A50        10.50<A1.00        6        A50        01.00<A2.50        5    

77、60;          3. 按照腐蝕率進行表述采用這種方法的標準有ASTM B537-1970Standard Practice for Rating of Electroplated Panels Subjected to Atmospheric Exposure等。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個小方格，計算試樣的腐蝕率，腐蝕率的分級見表7。表7：腐蝕率分級表腐蝕率%        等級        腐蝕率%        等級0        10        8