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循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)方法、選用原則及發(fā)展方向
點(diǎn)擊次數(shù)：2114 發(fā)布時(shí)間：2020-6-23
鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱技術(shù)規(guī)格：
SE-F單位：鹽霧腐蝕系列 SE-FC單位：溫濕度鹽霧復(fù)合系列 SE-PRO單位：步入式鹽霧系列
型號(hào) | SE-F60B | SE-F90B | SE-F120B | SE-F160B | SE-F200B |
試驗(yàn)室內(nèi)箱尺寸(cm) | 60x45x40 | 90x60x50 | 120x80x50 | 160x100x50 | 200x120x60 |
試驗(yàn)室外箱尺寸(cm) | 107x60x118 | 141x88x128 | 190x110x140 | 230x130x140 | 270x150x150 |
試驗(yàn)室溫度 | 鹽水試驗(yàn)法(NSS ACSS)35℃±1℃/耐腐蝕試驗(yàn)法(CASS)50℃±1℃ | ||||
壓力桶溫度 | 鹽水試驗(yàn)法(NSS ACSS)47℃±1℃/耐腐蝕試驗(yàn)法(CASS)63℃±1℃ | ||||
鹽水溫度 | 35℃±1℃ 50℃±1℃ | ||||
試驗(yàn)室容量 | 108L | 270L | 480L | 800L | 1440L |
鹽水箱容量 | 15L | 25L | 40L | 40L | 40L |
鹽水濃度 | 氯化鈉溶液濃度5%或氯化鈉溶液濃度5%中每升添加0.26克氯化銅(CuCl2 2H2O) | ||||
壓縮空氣壓力 | 1.00±0.01kgf/cm2 | ||||
噴霧量 | 1.0~2.0ml/80cm2/h (至少收集16小時(shí)，取其平均值) | ||||
試驗(yàn)室相對(duì)濕度 | 85%以上 | ||||
酸堿值PH | 6.5~7.2 3.0~3.2 | ||||
噴霧方式 | 包括連續(xù)式噴霧與間斷式噴霧 | ||||
SE-FC溫濕度鹽霧復(fù)合式系列 | |||||
溫度范圍 | RT~80℃ | ||||
濕度范圍 | 30%~95%RH | ||||
冷凝干燥溫度范圍 | RT~70℃ （干加熱） | ||||
鹽水侵泡溫度范圍 | RT+10℃~70℃（根據(jù)用戶需求非標(biāo)） | ||||
SO2氣體產(chǎn)生方式 | 選配外置 | ||||
SO2氣體濃度 | 0.1~1%（可調(diào)） | ||||
噴霧量 | 1.0～2.0mL/h.80cm² | ||||
噴霧方式 | 包括連續(xù)式噴霧與間斷式噴霧 | ||||
SE-PRO步入式鹽霧復(fù)合式系列（滿足SE-FC系列技術(shù)要求） | |||||
工作室容積 | 8m³/16m³/40m³（可依用戶需求定制） | ||||
目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)金屬及合金、金屬覆蓋層、防護(hù)涂層制定了一系列的循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)方法，每個(gè)試驗(yàn)方法模擬的主要環(huán)境因素不同，見表1。
1 現(xiàn)有循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)方法
由表1可知，目前國(guó)內(nèi)外常用循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了防護(hù)涂層的主要環(huán)境因素，但不同的試驗(yàn)條件和循環(huán)方式?jīng)Q定了其具有不同的適用范圍，見表2。
根據(jù)防護(hù)涂層實(shí)際服役環(huán)境，可通過改變標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)條件和循環(huán)方式拓寬或改變標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。
以ASTM D5894為例，采用鹽霧試驗(yàn)（NaCl和H2SO4混合溶液）、室溫干燥，紫外、冷凝循環(huán)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該循環(huán)試驗(yàn)可較好復(fù)現(xiàn)工業(yè)大氣、鹽霧、太陽輻射的綜合環(huán)境效應(yīng)，與科威特沿海工業(yè)區(qū)環(huán)境相關(guān)性*；集裝箱出租商協(xié)會(huì)（IICL）延長(zhǎng)循環(huán)中鹽霧潮濕時(shí)間，以突出集裝箱涂層海上運(yùn)輸環(huán)境的影響。
2 循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)方法制定/選用原則
我國(guó)地域廣闊，地域跨度大，導(dǎo)致環(huán)境差異很大，如北極超低溫環(huán)境，西沙高鹽高溫環(huán)境，所以對(duì)于不同區(qū)域使用的產(chǎn)品制定，選用的循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)方案也應(yīng)有所不同，循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)方案的確定遵循以下一般原則：
（1）突出主要環(huán)境影響因素對(duì)涂層的影響，如干熱沙漠環(huán)境需要突出高溫、太陽輻射和溫度變化的影響；沿海工業(yè)大氣需要突出腐蝕氣體、酸雨、鹽霧和太陽輻射的共同影響。
（2）涂層循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)方法中的循環(huán)方式應(yīng)與使用區(qū)域的典型日循環(huán)過程一致，并遵循涂層失效的規(guī)律。如熱帶沿海地區(qū)日循環(huán)過程中包括2次干濕交替過程和2次明暗交替過程，需要在循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)過程中體現(xiàn)。由于涂層老化始于涂層表面，且光降解對(duì)水滲透和降解過程促進(jìn)明顯，一般將太陽輻射試驗(yàn)放在循環(huán)前期開展。
（3）循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目選擇過程中，應(yīng)充分考慮使用地區(qū)環(huán)境條件對(duì)涂層的作用方式及機(jī)理，提高試驗(yàn)應(yīng)力施加的模擬性，
（4）涂層循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)量值一般不低于使用地區(qū)的環(huán)境極值，且充分參考現(xiàn)有單項(xiàng)環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，減少盲目性。
（5）循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)中各環(huán)境譜塊的試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)比例應(yīng)根據(jù)使用地區(qū)的各環(huán)境因素作用時(shí)間確定，并可適當(dāng)延長(zhǎng)主要環(huán)境影響因素的作用時(shí)間，如熱帶沿海地區(qū)的日照時(shí)數(shù)占全年時(shí)長(zhǎng)的28%，為突出太陽光的影響，可將光老化試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)設(shè)定至占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的1/3。
3 循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)方法發(fā)展方向
循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)有兩個(gè)發(fā)展方向：
一是盡可能提高循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)的加速性，過程中重點(diǎn)突出主要環(huán)境因素的影響，并不要求準(zhǔn)確模擬涂層使用過程的腐蝕機(jī)理，這種方法常用于涂層材料、工藝的優(yōu)選；
二是努力在保證循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)相關(guān)性的基礎(chǔ)上提高加速性，這就要求考慮多環(huán)境因素綜合影響，準(zhǔn)確地模擬實(shí)際服役過程中的老化行為和機(jī)理，這種方法主要用于研究涂層失效機(jī)理和評(píng)價(jià)服役壽命。
結(jié)合以上發(fā)展方向，需重點(diǎn)開展以下工作：（1）涂層復(fù)雜環(huán)境中失效機(jī)理研究；（2）各環(huán)境因素協(xié)同影響效應(yīng)研究；（3）國(guó)外試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)及適用性研究與改進(jìn)；（4）多環(huán)境因素綜合試驗(yàn)設(shè)備。