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點開他,你就是復合鹽霧試驗專家

2020/7/23 14:04:41瀏覽次數:538

1. 鹽霧試驗的發展與交變鹽霧試驗的產生

如何模擬與實際應用更為接近的環境來開展交變鹽霧試驗呢?要想說清楚這個問題,還得從該試驗的發展說起。
大約從1914年開始,鹽霧噴淋方法首次用于測試材料的耐腐蝕性能。1939年,中性鹽霧噴淋測試被寫入ASTM B117標準。正如上文提到,這種傳統的鹽霧標準要求樣品在35℃條件下連續暴露在濃度為5%的鹽霧中。雖然ASTM B117測試標準在80年的應用過程中有過多次修正和改進,但是人們發現長久以來該方法測試結果與樣品在戶外暴露實際的腐蝕效果相關性不大。即便如此,目前ASTM B117(或相似的其他標準中性鹽霧試驗)仍然是鹽霧腐蝕測試的主要標準,廣泛應用于各種汽車元件的耐腐蝕性測試中。
隨著人們對元件防腐要求的提高,工程師及科研人員不斷地嘗試開發能更準確模擬戶外腐蝕效果的測試辦法。二十世紀六十年代和七十年代,英國的Harrison和Timmons一同開發了 Prohesion測試,因為實際戶外暴露通常包含干濕兩種情況,只有模擬這些自然的、周期性環境,試驗室加速測試才有意義。
研究表明,經過交變鹽霧測試后,樣品的相對腐蝕率、結構、形態和戶外的腐蝕結果很相似,該試驗能有效地評價很多腐蝕機制,如一般腐蝕,電化學腐蝕和縫隙腐蝕等,特別適用于工業防護涂料的腐蝕性測試。
近幾年來,SAE和AISI已經開始研究開發適用于汽車領域的交變鹽霧測試。目前結果令人滿意,已經形成了一些新的測試標準。


2. 如何操作交變鹽霧試驗?

交變鹽霧試驗的核心,就是模擬樣品實際所處的環境,有了這個主導思想,把樣品暴露于一系列不同條件的環境中,如鹽霧、干燥、潮濕、噴淋和靜置,不斷地執行循環,以達到考核樣品抗腐蝕性地目的。
各種條件介紹如下

??鹽霧條件鹽霧條件可理解為普通的中性鹽霧,可通過噴嘴噴出5%的霧狀氯化鈉溶液。

??干燥條件干燥條件需要試驗空間內的空氣充分流通,既要控制好干燥溫度,又要避免額外腐蝕性氣體和液體的干擾。

??潮濕條件(恒溫恒濕)潮濕條件需要給試驗空間提供特定的溫度和濕度,溫度范圍一般在35℃~70℃之間,相對濕度范圍一般在95%~100%之間。

??噴淋條件將測試溶液(如5%氯化鈉溶液),通過加壓系統和噴嘴,噴淋在被測樣品上。

??靜置條件放置在室溫環境中,樣品通常會經歷一個緩慢的干燥過程,該過程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'C . 相對濕度為50%或更低。


3. 目前交變鹽霧試驗參考標準有哪些?

目前交變鹽霧試驗已經在多個標準化體系中被定義,如GB、ISO、IEC、SAE、JASO等,主要的測試步驟和試驗方法相似,區別在于不同的標準在循環項目、循環時間、轉換時間以及環境條件下的細微差別。以JASO M 610標準為例,該試驗標準廣泛應用于日本設計和生產的汽車相關產品中金屬元件和表面處理元件的耐腐蝕測試中,是很多標準的重要參考依據,其交變鹽霧試驗的整套循環過程如下表所示:




除了上面所述標準委員會的相關交變鹽霧試驗標準,目前,很多汽車和零部件廠商都在此基礎上,發展各自的交變鹽霧試驗標準,如BOSCH、BMW、Ford、GM、Volvo、VW、Nissan等。在各種企業的試驗標準間,整體的試驗流程比較相似,標準間的溯源關系也比較復雜,在這里就不展開描述了,有興趣的小伙伴們可以自行挖掘。下表列出了主流的試驗標準以及對循環模式的不同要求:



4. 交變鹽霧試驗的操作與高性價比的設備

交變鹽霧試驗需要試驗樣品在不同的試驗條件中轉換。最初這些測試循環條件是通過人工操作來完成的,比如試驗室操作人員把樣品從鹽霧噴淋箱移到溫濕度試驗箱,再移到干燥裝置,再放置到噴淋裝置中,最后放在室溫環境下靜置。這樣的操作,會產生如下問題:A) 容易引入其他操作因素的干擾,帶來試驗結果的不確定性;B) 需要按時間要求搬運樣品,遇到大型樣品時搬運代價比較高;C) 樣品上殘余的鹽霧腐蝕液體很容易污染下一個做試驗的設備;D) 需要額外投入一臺溫濕循環試驗箱,試驗過程中還需要一直開機等待,造成一定的資源浪費。
針對交變鹽霧試驗的測試,目前已經有很多試驗設備廠家根據不同標準,推出了自己的產品,如Weiss、Ascott、ATLAS等,因為需要模擬多種測試條件,并且需要靈活轉換,技術難度較大,所以此類設備較為昂貴且都集中控制在國際大廠中,設備的性價比差。
隨著交變鹽霧試驗在國內的需求越來越高,對成本降低的要求越來越迫切,國內的很多優秀廠家也加入到開發交變鹽霧試驗箱的行列中。上海迦銳自動化檢測科技有限公司,作為國內最早研究鹽霧和其他環境試驗標準的企業,目前已經開發眾多標準的環境試驗設備,其中包含了擁有眾多專利和知識產權的一款高性價比的復合鹽霧試驗箱。下圖是設備的外觀圖片和實測曲線,供小伙伴們參考


復合鹽霧試驗箱:


CCT1(Nissan N42AP 226)測試結果:


GMW14872 測試結果:


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