鹽霧試驗新替代方案：循環腐蝕鹽霧試驗

循環腐蝕試驗的新標準為(wei) 連續鹽霧試驗提供了替代方案。

大約在1914年，首次用於(yu) 腐蝕試驗，在1939年，中性鹽霧試驗被合並為(wei) ASTM B117，今天ASTM B117是在金屬腐蝕委員會(hui) G-l管轄下操作鹽霧(霧)設備的慣例。這種傳(chuan) 統的鹽霧試驗規定在35°C下持續暴露於(yu) 5%的鹽溶液霧中，在某些情況下ASTM B117對質量控製測試有用，但在其他情況下則不然。在80年的使用過程中，ASTM B117有過多次改進。盡管進行了所有這些改進，但長期以來人們(men) 普遍認為(wei) 鹽霧暴露結果與(yu) 實際大氣暴露中所見的腐蝕關(guan) 係不大。

在塗料行業(ye) ，每個(ge) 配方師都可以講述一些可怕的故事，這些塗料在戶外多年表現良好，但在鹽霧中很快就失效了；或者更糟的是，在鹽霧中持續了幾千個(ge) 小時的油漆卻在戶外悲慘地失敗了。盡管如此，ASTM B117已被普遍接受為(wei) 標準腐蝕環境，並仍廣泛用於(yu) 測試油漆和電鍍飾麵、軍(jun) 事部件和電氣部件。考慮到鹽霧暴露是購買(mai) 數億(yi) 美元塗料的基礎，這些塗料保護數十億(yi) 美元的結構，潛在的經濟損失是驚人的。

ASTM B117的一個(ge) 局限性是，5%的鹽溶液不一定是使用中遇到的電解質的真實代表，各種不同的電解質混合物現在被用於(yu) 不同的應用，

ASTM B117鹽霧更嚴(yan) 重的限製是它提供了一個(ge) 連續的環境，條件沒有變化。相反，暴露在天氣中的材料會(hui) 經曆濕度、溫度、陽光和腐蝕性溶液濃度的周期性變化。就化學反應和最耐腐蝕的材料類型而言，循環環境中的腐蝕與(yu) 連續環境中的腐蝕有很大不同。世界各地的研究人員已經進行了各種循環腐蝕試驗(CCT ),這些試驗結合了各種幹濕循環、溫度循環、溶液濃度循環以及某些情況下的紫外線組合。令人印象深刻的研究表明，對於(yu) 許多應用，CCT能夠更好地區分哪些材料在戶外更耐用。許多這些CCT最近已經被各種標準團體(ti) 采用。說明符現在可以選擇標準化的循環測試。下麵是對其中一些測試的描述。

ASTM G85附錄A5 在委員會(hui) G-1的管轄下，ASTM G85《改良鹽霧試驗規程》的新附件描述了所謂的“prohesion”循環，這種廣泛使用的循環暴露是在英國為(wei) 工業(ye) 維護塗層開發的。附著力也被認為(wei) 是絲(si) 狀腐蝕的良好循環。這個(ge) 循環交替進行一小時的霧和一小時的幹燥。電解質溶液比傳(chuan) 統的鹽霧要稀得多，但是加入了硫酸鹽以在某種程度上代表工業(ye) 氣氛。隨著溶液變幹，它變得越來越濃，從(cong) 而使樣品在整個(ge) 溶液濃度範圍內(nei) 循環。暴露條件包括:

粘合暴露周期為(wei) :

結論

目前有ASTM標準用於(yu) 測量土壤中的pH值(G51，腐蝕測試中使用的土壤pH值測試方法)和測量土壤電阻率(G57，使用溫納四電極模式現場測量土壤電阻率的方法)。這些標準是最準確的，所有對土壤的電學或腐蝕特性感興(xing) 趣的人都應該遵守。

小組委員會(hui) g01 . 10正在用兩(liang) 個(ge) 標準取代G57，以進一步澄清技術並消除任何混淆來源。一個(ge) 標準涉及溫納四點法；第二部分將涉及土壤箱的使用。

幹燥是通過用新鮮空氣吹掃試驗箱來實現的，這樣在45分鍾內(nei) 所有可見的液滴都從(cong) 樣品上幹燥掉。

ASTM B5894

循環鹽霧/紫外線 ASTM標準D5894,《塗漆金屬的周期性鹽霧/紫外線暴露操作規程》(在噴霧/幹燥櫃和紫外線/冷凝櫃中交替暴露),剛剛在一月份通過了ASTM協會(hui) 審查。ASTM D5894循環包括在循環鹽霧室(prohesion)中的一周和在熒光紫外線/冷凝室中的一周，按照ASTM G53,《非金屬材料暴露的光和水暴露儀(yi) 器(熒光紫外線冷凝型)操作規程》。總持續時間通常為(wei) 6至12周，取決(jue) 於(yu) 材料的耐久性。廣泛的研究表明，對於(yu) 工業(ye) 維護塗料來說，這種循環比持續的鹽霧，甚至是單獨的附著力更好地再現了大氣腐蝕，這是因為(wei) 紫外線對這種塗層的損害會(hui) 使其更容易受到腐蝕。測試循環如下所述進行:

循環腐蝕鹽霧箱工作原理

循環腐蝕試驗在重複循環中將試樣暴露在一係列不同的環境中。簡單的測試可能包括兩(liang) 種狀態之間的循環:有霧和幹燥。更複雜的程序，如汽車，需要多步循環，包括濕度或冷凝，以及鹽霧和幹燥。

噴霧功能

在噴霧功能期間，腐蝕測試儀(yi) 通常作為(wei) 傳(chuan) 統的鹽霧進行操作

內(nei) 部儲(chu) 罐中的腐蝕性溶液被泵送到噴嘴，在那裏與(yu) 壓縮空氣混合

壓縮空氣在到達噴嘴的途中通過鼓泡塔進行加濕(除了附著力測試)

噴嘴將溶液和空氣霧化成腐蝕性霧

室加熱器保持程序化的室溫度

幹燥功能

在幹燥功能期間，吹掃鼓風機迫使室內(nei) 空氣通過空氣加熱器進入室內(nei) 。這造成了室內(nei) 的低濕度條件。腔室溫度由腔室加熱器和空氣加熱器控製。

潮濕功能

Q-FOG CCT型號循環腐蝕鹽霧試驗箱可以將熱的水蒸汽導入到鹽霧箱內(nei) ，使鹽霧箱箱體(ti) 保持95%-100%的相對濕度，如有需要可以通過蒸汽發生器的加熱器保持箱體(ti) 內(nei) 的溫度保持在一個(ge) 設置好的固定值。

噴淋功能

Q-FOG循環腐蝕鹽霧箱噴淋功能可用於(yu) 某些汽車腐蝕試驗標準，溶液的流量可以支持調整，固定在特別位置的噴嘴將溶液均勻的噴淋在樣品上。

相對濕度控製功能

Q-FOG CRH型號循環腐蝕鹽霧箱通過使用空氣預調節器，鼓風機和霧化加濕噴嘴，使鹽霧箱體(ti) 內(nei) 的響度濕度和溫度逐步爬坡上升到設定值。

通用汽車GM9540P方法B 

根據汽車工程師協會(hui) (SAE)汽車腐蝕與(yu) 防護(ACAP)委員會(hui) 的研究，GM9540P方法B目前被認為(wei) 是汽車表麵腐蝕(塗漆或預塗金屬)的推薦CCT方法之一。這個(ge) 循環包括短暫的鹽霧期、室溫幹燥期、濕熱期和幹熱期。電解質包括典型道路鹽的成分。這個(ge) 循環中不包括紫外線，因為(wei) 紫外線對汽車麵漆的損害不足以影響其耐腐蝕性。該測試通常是手動進行的，使用噴霧瓶進行鹽潤濕，然後在濕度室和烘箱中進行單獨的測試。如果手動執行，測試需要16個(ge) 小時的工作日。也有許多自動測試器可以在一個(ge) 小室中進行這種暴露。GM9540P/B暴露條件包括:

GM9540P/B暴露周期如下:

ISO工業標準草案-酸雨覆銅板

 該程序旨在模擬酸雨暴露，是對日本汽車標準組織汽車腐蝕試驗方法M609的修改。電解液含有酸雨的一些主要成分。它尚未通過ISO技術委員會(hui) 156獲得ISO的最終批準。在CCT循環腐蝕鹽霧試驗箱中模擬酸雨腐蝕情況暴露條件包括:

在CCT循環腐蝕鹽霧試驗箱中模擬酸雨腐蝕情況，暴露周期為(wei) :

在CCT循環腐蝕鹽霧試驗箱中模擬酸雨腐蝕的過渡時間規定如下:

ISO 11474-鹽加速戶外暴露

該試驗通常被稱為(wei) “結痂腐蝕”試驗，尚未獲得ISO的最終批準。該試驗包括將樣品暴露在麵向南方45°的常規架子上。每周兩(liang) 次用3%的鹽溶液手動噴灑樣品。這種簡單的程序伴隨著濕/幹循環、溶液濃度循環、濕度循環、溫度循環和紫外線暴露而加速腐蝕。關(guan) 於(yu) 塗料加速試驗的ASTM小組委員會(hui) 001.27(塗料和相關(guan) 塗料、材料和應用的委員會(hui) 0-1的一部分)也投票通過了一個(ge) 類似的5%鹽溶液標準。

未來方向

這些新的循環方法都不是腐蝕測試的“全部和最終目的”。沒有一個(ge) 測試可以模擬所有的最終使用環境。任何單一的測試也不可能適用於(yu) 所有種類的材料。將來，說明符將不得不選擇最適合特定材料和最終使用環境的測試方法。再者，以上方法都被認為(wei) 是沒有完全完成的。工作正在進行中，以提高實驗室到實驗室的再現性(始終是一個(ge) 問題)，並開發更現實的循環和電解質。我們(men) 非常希望能夠找到其他以前沒有嚐試過的方法，甚至更適合某些應用。

此外，重要的是要記住，所有的耐久性測試，包括自然戶外暴露，都是相對測試。他們(men) 沒有給出一種材料實際使用壽命的絕對預測。它們(men) 僅(jin) 僅(jin) 提供了兩(liang) 種或多種材料在耐久性方麵相互比較的指示。為(wei) 了了解自己的情況，在每次腐蝕測試中，無論是在室內(nei) 還是室外，暴露已知耐久性的對照樣品是非常重要的。當然，要抵製誘惑，不要想出一個(ge) 神奇的轉換係數，x小時的實驗室暴露相當於(yu) y年的室外服務。

也就是說，這些新的循環測試確實有望給出各種材料耐腐蝕性的更真實的排名。如果應用得當，它們(men) 有可能節省數十億(yi) 美元不必要的腐蝕損失。此外，如此多的新標準正在開發的事實證明了大氣腐蝕測試的新時代，有了開發更有意義(yi) 的標準測試的新自由。