鹽霧試驗

鹽霧試驗是一種主要利用鹽霧試驗設備所創造的人工模擬鹽霧環境條件來考核產品或金屬材料耐腐蝕性能的環境試驗.
　　霧腐蝕
　　腐蝕是材料或其性能在環境的作用下引起的破壞或變質。大多數的腐蝕發生在大氣環境中，大氣中含有氧氣、濕度、溫度變化和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。鹽霧腐蝕就是一種常見和最有破壞性的大氣腐蝕。這里講的鹽霧是指氯化物的大氣，它的主要腐蝕成分是海洋中的氯化物鹽——氯化鈉，它主要來源于海洋和內地鹽堿地區。鹽霧對金屬材料表面的腐蝕是由于含有的氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護層與內部金屬發生電化學反應引起的。同時，氯離子含有一定的水合能，易被吸附在金屬表面的孔隙、裂縫排擠并取代氧化層中的氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化物，使鈍化態表面變成活潑表面。造成對產品極壞的不良反應。
　　鹽霧
　　鹽霧是指大氣中由含鹽微小液滴所構成的彌散系統，是人工環境三防系列中的一種，很多企業產品需模擬海洋周邊氣候對產品造成的破壞性，鹽霧試驗就是模擬這種現象的產生，所以檢測設備--鹽霧試驗箱應運而行。
　　鹽霧試驗分為中性鹽霧和酸性鹽霧兩種，其區別在于符合的標準與試驗方法不同，又名“NSS”和"CASS"試驗，是人工三防氣候中最常見的一種測試方法。
　　箱體材質：試驗箱整體為進口PVC增強硬質塑料板，表面光潔平整，并耐老化、耐腐蝕;易清洗、無泄露，摒棄玻璃鋼材質應時間而產生表面退色纖維化材質結構
　　箱蓋材質：全透明進口耐沖擊板材制造，便于試驗時觀測試驗樣品受試狀況
　　鹽水桶材質：進口PVC板， 超大鹽水箱設計，杜絕因缺少鹽水而中斷試驗
　　高壓空氣管材料：銅管或橡膠管
　　飽和空氣桶：采用進口高級不銹鋼(SUS304)板;采用亨利定律，予以加溫加濕，并提供實驗所需之濕度
　　(飽和空氣桶作用：針對壓縮進去的空氣加熱、加濕以及油過濾)
　　試驗箱所有管道均采用加厚型氟硅橡膠管，十五年可保持不老化及龜裂
　　試驗方法
　　可做試驗方法：
　　中性鹽霧試驗(LRHS-108-RY)
　　鹽霧試驗(LRHS-270-RY)
　　醋酸鹽霧試驗(LRHS-412-RY)
　　銅加速醋本能試驗
　　高溫濕熱試驗
　　試驗溫度：中性鹽霧試驗：試驗室：35℃±1℃，b.飽和空氣桶：47℃±1℃、酸性腐蝕試驗：試驗室：50℃±1℃，b.飽和空氣桶：63℃±1℃，也可以按JIS、CNS等標準設定
　　參考標準
　　鹽霧試驗參考標準：GB/T 2423.17，IEC60068-2-11,ISO4628-3, ASTM B117, JIS-Z2371, JIS-G3141, GJB 150.1, MIL-STD-810F, MIL-STD-883E等。
　　實驗分類
　　天然環境
　　(1)確定各種環境因素對工業產品的影響,找出對應的防護措施;(2)考核產品的壽命退化情況及產品在這些環境條件下的適應性 (3)為制定人工模擬試驗方法及驗證人工模擬試驗方法提供依據。 近十多年來,人工模擬試驗技術有了很大發展,各方面都達到相當完善程度。但是,即使是最先進的模擬沒備也難于重現天然環境的綜合因素。例如,在熱帶環境中,產品往往會受到溫度、濕度、降雨、太陽輻射、鹽霧、霉菌、生忘環境、污染等綜合因素的影響.在寒帶環境中,產品除了承受寒冷、低濕度、靜電效應等影響外,還會受到由于冷凍而使操作人員出差錯的人為因素影響。
　　加速模擬
　　別稱：人工模擬鹽霧試驗又包括中性鹽霧試驗、醋酸鹽霧試驗、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗、交變鹽霧試驗。
　　方法：人工模擬鹽霧環境試驗是利用一種具有一定容積空間的試驗設備——鹽霧試驗箱，在其容積空間內用人工的方法，造成鹽霧環境來對產品的耐鹽霧腐蝕性能質量進行考核。它與天然環境相比，其鹽霧環境的氯化物的鹽濃度，可以是一般天然環境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大大提高，對產品進行鹽霧試驗，得出結果的時間也大大縮短。如在天然暴露環境下對某產品樣品進行試驗，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環境條件下試驗，只要24小時，即可得到相似的結果。 但人工加速模擬試驗仍然與天然環境不同，因而也不能代替。
　　類別：(1) 中性鹽霧試驗(NSS試驗)是出現最早目前應用領域最廣的一種加速腐蝕試驗方法。它采用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調在中性范圍(6～7)作為噴霧用的溶液。試驗溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1～2ml/80cm·h之間。
　　(2) 醋酸鹽霧試驗(ASS試驗)是在中性鹽霧試驗的基礎上發展起來的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降為3左右，溶液變成酸性，最后形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS試驗快3倍左右。
　　(3) 銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(LRHS-663P-RY)是國外新近發展起來的一種快速鹽霧腐蝕試驗，試驗溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅，強烈誘發腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗的8倍。
　　(4) 交變鹽霧試驗是一種綜合鹽霧試驗，它實際上是中性鹽霧試驗加恒定濕熱試驗。它主要用于空腔型的整機產品，通過潮態環境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產品表面產生，也在產品內部產生。它是將產品在鹽霧和濕熱兩種環境條件下交替轉換，最后考核整機產品的電性能和機械性能有無變化。
　　試驗液
　　鹽霧試驗試驗液之配制:溶解試藥級氯化鈉
　　( 1 )于蒸餾水(或總溶解固體量小于200 ppm 以下的水中),調配成濃度為5%的試驗液
　　( 2 )此試驗液在35℃噴霧后,其收集液pH值應為6.5~7.3
　　( 3 )且噴霧前,此試驗液不能含有懸浮物
　　( 4 )注( 1) 氯化鈉不能含有銅與鎳的不純物,固體內的碘化鈉含量須小于0.1%。因為不純物中
　　可能含有腐蝕抑制劑, 所以不純物總含量須小于0.3%。
　　( 2 )在33~35℃間測量此試驗液的比重應為1.0258~1.0402, 在25℃測量時的比重則為
　　1.0292~1.0443。此試驗液的濃度亦可利用硝酸銀溶液滴定法或其它方法標定。
　　( 3 ) 試驗液須以試藥的監酸或氫氧化鈉稀溶液調整pH值,并以pH儀或其它可靠方法測量之由于配制試驗液的水中含有二氧化碳,
　　二氧化碳在水中的溶解度隨溫度改變而影響溶液的pH值,
　　故須小心控制pH值。
　　pH值則可依下列任一方法調整:
　　a. 常溫配制試驗液,于35℃噴霧, 因為溫度的升高而使部份二氧化碳逸出溶液 而升高pH值。故在常溫配制試驗液時，pH值應調整在6.5內,
　　才可以使收集液的pH值在6.5~7.2之間
　　b. pH值調整前,使試驗液先煮沸再冷至35℃,或維持在35℃溫度48小時。如此調整的pH值在35℃噴霧時,將不會產生太大變化。
　　c. 先將水加熱至35℃以上,以去除溶解的二氧化碳,而后再調制試驗液并調整pH值。如此在35℃噴霧時,所調整的pH值也不會產生太大變化。
　　( 4 )為避免噴霧嘴阻塞, 此試驗液須過濾或小心傾斜注入鹽水桶, 或于噴霧吸水管前端處裝上玻璃過濾器或適當之紗布為宜。
　　試驗準備
　　1、 工作室底部加熱水槽內加足蒸餾水或去離子水，以防加熱時對箱體干裂老化。
　　2、 箱體上部四周水密封槽應加入適量的蒸餾水或去離子水，不宜過滿，切勿太少，以關閉箱蓋時，水和鹽霧均不外溢為佳。
　　3、 空氣飽和器(不銹鋼桶)內加入蒸餾水或去離子水，在加水前先打開(如圖1所示)放氣閥和飽和器加水閥，待水位高度為水位玻璃箱的4/5位置為宜，當加到規定水位時，必須關閉放氣閥門，同時關閉飽和器加水閥。由于長期試驗，飽和器水分蒸發消耗，當水位降低至2/5時應及時補水，防止因缺水導致加熱管空燒，烤壞飽和器及內部加熱點元件。
　　4、 檢查貯水箱和工作室內噴霧器之間的水管是否連接完好，把配制好的鹽溶液(一般按5%的濃度配制)加入貯水箱內。
　　5、 檢查箱體后部的排霧管排霧狀況;氣管是否脫落、出口處是否通至下水道;管路是否堵塞;以免影響鹽霧的排放。
　　6、 架好箱體里面的漏斗，檢查漏斗與集霧器之間的連接管是否通暢完好，千萬不能影響鹽霧沉降量的收集。
　　7、 檢查氣源與飽和器的連接管;氣源與噴霧器的連接管是否脫落，防止氣體外溢或供氣不足的弊端。
　　8、 開啟箱蓋，將樣品正確放置在工作室內的樣品架上(離周圍室壁10%)，樣品與樣品之間保持一定距離，使樣品暴露的表面積 &98%，再關上箱蓋。
　　試驗內容
　　鹽霧試驗模擬海洋或含鹽潮濕地區氣候的環境，用于考核產品、材料及其防護層抗鹽霧腐蝕能力。有鹽霧試驗和交變鹽霧試驗兩種試驗。常用于在特殊條件下的質量評估、失效驗證。
　　種類： 中性鹽霧試驗(NSS)，醋酸鹽霧試驗 (ASS)，銅鹽醋酸加速鹽霧試驗(CASS)
　　鹽霧試驗的技術指標包括：鹽溶液濃度、相對濕度、溫度、鹽霧時間、貯存時間、試驗周期，集霧量，PH值。
　　試驗標準
　　標準是對重復性事物和概述所做的統一規定。鹽霧試驗標準是對鹽霧試驗條件，如溫度、濕度、氯化鈉溶液濃度和PH值等做的明確具體規定，另外還對鹽霧試驗箱性能提出技術要求。同種產品采用哪種鹽霧試驗標準要根據鹽霧試驗的特性和金屬的腐蝕速度及對鹽霧的敏感程度選擇。下面介紹幾個鹽霧試驗標準，如GB/T2423.17—2008《電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Ka：鹽霧試驗方法》，GB/T2423.18—2000《電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗 試驗Kb：鹽霧，交變(氯化鈉溶液)》，GB5938—86《輕工產品金屬鍍層和化學處理層的耐腐蝕試驗方法》，GB/T1771—91《色漆和清漆 耐中性鹽霧性能的測定》,SH/T 0081-91 《石油化工行業標準——防銹油脂鹽霧試驗法》。
　　3判定方法
　　鹽霧試驗的目的是為了考核產品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質量，而鹽霧試驗結果判定正是對產品質量的宣判，它的判定結果是否正確合理，是正確衡量產品或金屬抗鹽霧腐蝕質量的關鍵。鹽霧試驗結果的判定方法有：評級判定法、稱重判定法、腐蝕物出現判定法、腐蝕數據統計分析法。
　　評級判定
　　是把腐蝕面積與總面積之比的百分數按一定的方法劃分成幾個級別，以某一個級別作為合格判定依據，它適合平板樣品進行評價。
　　稱重判定
　　是通過對腐蝕試驗前后樣品的重量進行稱重的方法，計算出受腐蝕損失的重量來對樣品耐腐蝕質量進行評判，它特別適用于對某種金屬耐腐蝕質量進行考核。
　　腐蝕物
　　是一種定性的判定法，它以鹽霧腐蝕試驗后，產品是否產生腐蝕現象來對樣品進行判定，一般產品標準中大多采用此方法。
　　腐蝕數據
　　提供了設計腐蝕試驗、分析腐蝕數據、確定腐蝕數據的置信度的方法，它主要用于分析、統計腐蝕情況，而不是具體用于某一具體產品的質量判定。
　　4產品
　　需要進行鹽霧試驗的產品主要是一些金屬產品，通過檢測來考察產品的抗腐蝕性。
　　例如：鋼絲繩，高鋅鐵絲，鋼板，水利工程常用的鉛絲籠，石籠網，高爾凡鋼絲，鍍鋅覆塑鉛絲網，鋅鋁合金格賓網等防洪防汛材料。
　　5處理方法
　　由于鹽霧測試機長期做鹽霧老化試驗，環境惡劣容易造成鹽霧測試機出現大大小小的故障，為了用戶能快速解決故障，繼續順利做鹽霧老化試驗，下面詳細介紹了一些常見故障與處理方法。
　　實驗室
　　故障原因：
　　1.試驗室溫度控制器溫度，設定過低;
　　2.試驗室安全保護開關設定過低;
　　3.加熱系統故障;
　　4.電磁繼電器故障;
　　5.控制器故障。
　　處理方法：
　　1.將溫度控制器設定于所需溫度;
　　2.將安全保護開關設定于所需溫度;
　　3.4.5.通知維修公司上門修理。
　　飽和桶
　　故障原因：
　　1.飽和桶溫度控制器溫度過低;
　　2.飽和桶安全保護開關設定過低;
　　3.加熱系統故障;
　　4.電磁繼電器故障;
　　5.控制器故障。
　　處理方法：
　　1.將溫度控制器設定于所需溫度;
　　2.將安全保護開關設定于所需溫度;
　　3.4.5.通知維修公司上門修理。
　　噴霧量
　　故障原因：
　　1.噴霧調節器放置過低;
　　2.預熱槽內之玻璃過濾器阻塞;
　　3.壓力設定過低。
　　處理方法：
　　1.將噴霧調節器調高;
　　2.將玻璃過濾器清洗干凈;
　　3.將調壓閥調到1Kg每平方厘米之壓力，空壓機上標有—調壓閥，調整至2Kg每平方厘米之壓力。
　　水位不足
　　故障原因：表示水位過低。
　　處理方法：檢查試驗室或飽和桶是否水位足夠。
　　空壓機
　　故障原因：空壓機本身有自保的功能。
　　處理方法：照常使用，不影響試驗過程。
　　無法噴霧
　　故障原因：
　　1.空氣壓縮機沒有運轉;
　　2.空氣壓縮機出口的總開關沒打開;
　　3.電磁閥故障;
　　4.壓力表故障或壓力太低;
　　5.電磁接觸器故障;
　　噴嘴阻塞
　　處理方法：
　　1.將空壓機按鍵打開;
　　2.將空壓機總開關打開;
　　3.4.5.通知維修公司上門修理;
　　6.將噴嘴拆下清洗(請小心拆裝)。
　　水槽
　　故障原因：加溫水槽內水位太低時會切斷操作之電源。
　　處理方法：將加溫水槽之水位加至正常狀況下即可。
　　溫度
　　故障原因：溫度控制器故障、感溫棒故障。
　　處理方法：通知維修公司上門修理。
　　6注意事項
　　1 供試驗用樣板底材，必須徹底清除銹跡和潤滑油脂。無論是經噴砂、打磨還是磷化過的底材，謹防暴露于潮濕空氣中，以防底材表面形成水膜造成再度生銹或因此而降低涂層與底材間的附著力。特別強調的是嚴禁用手指觸摸底材有效部位，因為手指上的油脂、汗漬會沾污板面，造成涂層局部起泡和生銹。
　　2 鹽霧試驗的關鍵是配制電解質溶液的濃度，多種組分的溶質要按比例嚴格稱量，以確保 pH 值的準確性。不然會直接影響檢測結果。
　　3 制備涂層后的樣板、件，需用涂料封邊和覆蓋底材裸露部位，否則，造成銹痕流掛、污染板面，給評定等級工作帶來困難。
　　4 定期查板、件時，應保持板面呈濕潤狀態，盡量縮短板面暴露于空氣中的時間。
　　5 完成試驗后，應立即對板面做出客觀評價，包括：起泡、變色、生銹、脫落。也可按客戶要求增加附著力、劃痕單邊銹蝕距離的檢測評定。
　　6 板面如需要劃痕，則應一次性劃透涂膜，并露出底材。不應重復施刀，以免造成劃痕處涂層翻邊和加寬單邊銹蝕距離。根據經驗，板面劃痕通常為交叉狀X，而圓柱工件則可劃成平行線Ⅱ。但劃痕距板件緣應大于 20 mm，并依據 GB /T 9286 — 1998 標準推薦的方法使用單刃切割器。
　　值得注意的是劃痕處單邊銹蝕距離的測定方法。根據作者多年工作經驗，在試驗過程中，周期性查板件應保持原始銹蝕狀態記錄單項等級評定結果。當試驗結束后進行綜合等級評定時，首先選擇劃痕單邊銹蝕最嚴重部位進行測量，然后用一工具小心剝離銹斑，盡量保持不要破壞涂層，用水沖凈后再測量銹蝕距離，測量結果可能有一下3種情況：
　　①因涂層沿劃痕邊緣起泡，底材銹蝕，且涂層不完整，單邊銹蝕距離大于規定要求。此種情況為涂層附著力不理想，造成起泡、銹蝕;
　　②測量時看似銹斑較大，清銹后涂層完整，附著力較好，底材無銹蝕蔓延，應以清銹后測定的單邊銹蝕距離為準。銹斑較大，可能是因劃痕較寬造成銹跡局部堆積所致;
　　③清銹后，涂層與底材剝離，底材已有大面積銹蝕。此種情況往往發生在多道涂層厚膜中，說明涂料潤濕性、附著力差。
　　7 必須注意鹽霧箱中板件應定期調整擺放位置，定期測定鹽霧沉降量以確保鹽霧均勻分布于箱體中的各個部位。