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盐雾试验


       盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。
雾腐蚀
       腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。大多数的腐蚀发生在大气环境中,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。这里讲的盐雾是指氯化物的大气,它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠,它主要来源于海洋和内地盐碱地区。盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。同时,氯离子含有一定的水合能,易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氧化层中的氧,把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物,使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏的不良反应。

盐雾
       盐雾是指大气中由含盐微小液滴所构成的弥散系统,是人工环境三防系列中的一种,很多企业产品需模拟海洋周边气候对产品造成的破坏性,盐雾试验就是模拟这种现象的产生,所以检测设备--盐雾试验箱应运而行。
       盐雾试验分为中性盐雾和酸性盐雾两种,其区别在于符合的标准与试验方法不同,又名“NSS”和"CASS"试验,是人工三防气候中最常见的一种测试方法。
       箱体材质:试验箱整体为进口PVC增强硬质塑料板,表面光洁平整,并耐老化、耐腐蚀;易清洗、无泄露,摒弃玻璃钢材质应时间而产生表面退色纤维化材质结构。
       箱盖材质:全透明进口耐冲击板材制造,便于试验时观测试验样品受试状况。
       盐水桶材质:进口PVC板, 超大盐水箱设计,杜绝因缺少盐水而中断试验。
       高压空气管材料:铜管或橡胶管
       饱和空气桶:采用进口高级不锈钢(SUS304)板;采用亨利定律,予以加温加湿,并提供实验所需之湿度。
       (饱和空气桶作用:针对压缩进去的空气加热、加湿以及油过滤)
       试验箱所有管道均采用加厚型氟硅橡胶管,十五年可保持不老化及龟裂。

试验方法
       可做试验方法:
       中性盐雾试验(LRHS-108-RY)
       盐雾试验(LRHS-270-RY)
       醋酸盐雾试验(LRHS-412-RY)
       铜加速醋本能试验
       高温湿热试验
       试验温度:中性盐雾试验:试验室:35℃±1℃,b. 饱和空气桶:47℃±1℃、酸性腐蚀试验:试验室:50℃±1℃,b.饱和空气桶:63℃±1℃,也可以按JIS、CNS等标准设定。
       参考标准
       盐雾试验参考标准: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。

实验分类
天然环境
       (1)确定各种环境因素对工业产品的影响,找出对应的防护措施;(2)考核产品的寿命退化情况及产品在这些环境条件下的适应性 (3)为制定人工模拟试验方法及验证人工模拟试验方法提供依据。 近十多年来,人工模拟试验技术有了很大发展,各方面都达到相当完善程度。但是,即使是最先进的模拟没备也难于重现天然环境的综合因素。例如,在热带环境中,产品往往会受到温度、湿度、降雨、太阳辐射、盐雾、霉菌、生忘环境、污染等综合因素的影响。在寒带环境中,产品除了承受寒冷、低湿度、静电效应等影响外,还会受到由于冷冻而使操作人员出差错的人为因素影响。

加速模拟
       别称:人工模拟盐雾试验又包括中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、交变盐雾试验。
       方法:人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。它与天然环境相比,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要24小时,即可得到相似的结果。 但人工加速模拟试验仍然与天然环境不同,因而也不能代替。

       类别:(1) 中性盐雾试验(NSS试验)是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6~7)作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃,要求盐雾的沉降率在1~2ml/80cm·h之间。
       (2) 醋酸盐雾试验(ASS试验)是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%氯化钠溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降为3左右,溶液变成酸性,最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。它的腐蚀速度要比NSS试验快3倍左右。
       (3) 铜盐加速醋酸盐雾试验(LRHS-663P-RY)是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验,试验温度为50℃,盐溶液中加入少量铜盐—氯化铜,强烈诱发腐蚀。它的腐蚀速度大约是NSS试验的8倍。
       (4) 交变盐雾试验是一种综合盐雾试验,它实际上是中性盐雾试验加恒定湿热试验。它主要用于空腔型的整机产品,通过潮态环境的渗透,使盐雾腐蚀不但在产品表面产生,也在产品内部产生。它是将产品在盐雾和湿热两种环境条件下交替转换,最后考核整机产品的电性能和机械性能有无变化。

试验液
       盐雾试验试验液之配制:溶解试药级氯化钠
       ( 1 )于蒸馏水(或总溶解固体量小于200 ppm 以下的水中),调配成浓度为5%的试验液。
       ( 2 )此试验液在35℃喷雾后,其收集液pH值应为6.5~7.3。
       ( 3 )且喷雾前,此试验液不能含有悬浮物。
       ( 4 )注( 1) 氯化钠不能含有铜与镍的不纯物,固体内的碘化钠含量须小于0.1%。因为不纯物中可能含有腐蚀抑制剂,所以不纯物总含量须小于0.3%。
       ( 2 )在33~35℃间测量此试验液的比重应为1.0258~1.0402,在25℃测量时的比重则为1.0292~1.0443。此试验液的浓度亦可利用硝酸银溶液滴定法或其它方法标定。
       ( 3 ) 试验液须以试药的监酸或氢氧化钠稀溶液调整pH值,并以pH仪或其它可靠方法测量之由于配制试验液的水中含有二氧化碳,二氧化碳在水中的溶解度随温度改变而影响溶液的pH值,故须小心控制pH值。

pH值则可依下列任一方法调整
       a. 常温配制试验液,于35℃喷雾,因为温度的升高而使部份二氧化碳逸出溶液而升高pH值。故在常温配制试验液时,pH值应调整在6.5内,才可以使收集液的pH值在6.5~7.2之间。
       b. pH值调整前,使试验液先煮沸再冷至35℃,或维持在35℃温度48小时。如此调整的pH值在35℃喷雾时,将不会产生太大变化。
       c. 先将水加热至35℃以上,以去除溶解的二氧化碳,而后再调制试验液并调整pH值。如此在35℃喷雾时,所调整的pH值也不会产生太大变化。
       d. 为避免喷雾嘴阻塞,此试验液须过滤或小心倾斜注入盐水桶,或于喷雾吸水管前端处装上玻璃过滤器或适当之纱布为宜。

试验准备
       1、工作室底部加热水槽内加足蒸馏水或去离子水,以防加热时对箱体干裂老化。
       2、箱体上部四周水密封槽应加入适量的蒸馏水或去离子水,不宜过满,切勿太少,以关闭箱盖时,水和盐雾均不外溢为佳。
       3、空气饱和器(不锈钢桶)内加入蒸馏水或去离子水,在加水前先打开放气阀和饱和器加水阀,待水位高度为水位玻璃箱的4/5位置为宜,当加到规定水位时,必须关闭放气阀门,同时关闭饱和器加水阀。由于长期试验,饱和器水分蒸发消耗,当水位降低至2/5时应及时补水,防止因缺水导致加热管空烧,烤坏饱和器及内部加热点元件。
       4、检查贮水箱和工作室内喷雾器之间的水管是否连接完好,把配制好的盐溶液(一般按5%的浓度配制)加入贮水箱内。
       5、检查箱体后部的排雾管排雾状况;气管是否脱落、出口处是否通至下水道;管路是否堵塞;以免影响盐雾的排放。
       6、架好箱体里面的漏斗,检查漏斗与集雾器之间的连接管是否通畅完好,千万不能影响盐雾沉降量的收集。
       7、检查气源与饱和器的连接管;气源与喷雾器的连接管是否脱落,防止气体外溢或供气不足的弊端。
       8、开启箱盖,将样品正确放置在工作室内的样品架上(离周围室壁10%),样品与样品之间保持一定距离,使样品暴露的表面积98%,再关上箱盖。

试验内容
       盐雾试验模拟海洋或含盐潮湿地区气候的环境,用于考核产品、材料及其防护层抗盐雾腐蚀能力。有盐雾试验和交变盐雾试验两种试验。常用于在特殊条件下的质量评估、失效验证。
       种类: 中性盐雾试验(NSS),醋酸盐雾试验 (ASS),铜盐醋酸加速盐雾试验(CASS)。
       盐雾试验的技术指标包括:盐溶液浓度、相对湿度、温度、盐雾时间、贮存时间、试验周期,集雾量,PH值。

试验标准
       标准是对重复性事物和概述所做的统一规定。盐雾试验标准是对盐雾试验条件,如温度、湿度、氯化钠溶液浓度和PH值等做的明确具体规定,另外还对盐雾试验箱性能提出技术要求。同种产品采用哪种盐雾试验标准要根据盐雾试验的特性和金属的腐蚀速度及对盐雾的敏感程度选择。下面介绍几个盐雾试验标准,如GB/T2423.17—2008《电工电子产品基本环境试验规程 试验Ka:盐雾试验方法》,GB/T2423.18—2000《电工电子产品环境试验 第2部分:试验 试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)》,GB5938—86《轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法》,GB/T1771—91《色漆和清漆 耐中性盐雾性能的测定》,SH/T 0081-91 《石油化工行业标准——防锈油脂盐雾试验法》。

判定方法
       盐雾试验的目的是为了考核产品或金属材料的耐盐雾腐蚀质量,而盐雾试验结果判定正是对产品质量的宣判,它的判定结果是否正确合理,是正确衡量产品或金属抗盐雾腐蚀质量的关键。盐雾试验结果的判定方法有:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。
       评级判定
       是把腐蚀面积与总面积之比的百分数按一定的方法划分成几个级别,以某一个级别作为合格判定依据,它适合平板样品进行评价。
       称重判定
       是通过对腐蚀试验前后样品的重量进行称重的方法,计算出受腐蚀损失的重量来对样品耐腐蚀质量进行评判,它特别适用于对某种金属耐腐蚀质量进行考核。
       腐蚀物
       是一种定性的判定法,它以盐雾腐蚀试验后,产品是否产生腐蚀现象来对样品进行判定,一般产品标准中大多采用此方法。
       腐蚀数据
       提供了设计腐蚀试验、分析腐蚀数据、确定腐蚀数据的置信度的方法,它主要用于分析、统计腐蚀情况,而不是具体用于某一具体产品的质量判定。
       产品
       需要进行盐雾试验的产品主要是一些金属产品,通过检测来考察产品的抗腐蚀性。
       例如:钢丝绳,高锌铁丝,钢板,水利工程常用的铅丝笼,石笼网,高尔凡钢丝,镀锌覆塑铅丝网,锌铝合金格宾网等防洪防汛材料。
       处理方法
       由于盐雾测试机长期做盐雾老化试验,环境恶劣容易造成盐雾测试机出现大大小小的故障,为了用户能快速解决故障,继续顺利做盐雾老化试验,下面详细介绍了一些常见故障与处理方法。

实验室
       故障原因:
       1. 试验室温度控制器温度,设定过低;
       2. 试验室安全保护开关设定过低;
       3. 加热系统故障;
       4. 电磁继电器故障;
       5. 控制器故障。

处理方法:
       1.将温度控制器设定于所需温度;
       2.将安全保护开关设定于所需温度;
       3. 通知维修公司上门修理。

饱和桶
       故障原因:
       1. 饱和桶温度控制器温度过低;
       2. 饱和桶安全保护开关设定过低;
       3. 加热系统故障;
       4. 电磁继电器故障;
       5. 控制器故障。

处理方法:
       1. 将温度控制器设定于所需温度;
       2. 将安全保护开关设定于所需温度;
       3. 通知维修公司上门修理。

喷雾量
       故障原因:
       1. 喷雾调节器放置过低;
       2. 预热槽内之玻璃过滤器阻塞;
       3. 压力设定过低。

处理方法:
       1. 将喷雾调节器调高;
       2. 将玻璃过滤器清洗干净;
       3. 将调压阀调到1Kg每平方厘米之压力,空压机上标有—调压阀,调整至2Kg每平方厘米之压力。

水位不足
       故障原因:表示水位过低。
       处理方法:检查试验室或饱和桶是否水位足够。

空压机
       故障原因:空压机本身有自保的功能。
       处理方法:照常使用,不影响试验过程。

无法喷雾
       故障原因:
       1. 空气压缩机没有运转;
       2. 空气压缩机出口的总开关没打开;
       3. 电磁阀故障;
       4. 压力表故障或压力太低;
       5. 电磁接触器故障;

喷嘴阻塞
       处理方法:
       1. 将空压机按键打开;
       2. 将空压机总开关打开;
       3. 通知维修公司上门修理;
       4. 将喷嘴拆下清洗(请小心拆装)。

水槽
       故障原因:加温水槽内水位太低时会切断操作之电源。
       处理方法:将加温水槽之水位加至正常状况下即可。

温度
       故障原因:温度控制器故障、感温棒故障。
       处理方法:通知维修公司上门修理。

注意事项
       1、供试验用样板底材,必须彻底清除锈迹和润滑油脂。无论是经喷砂、打磨还是磷化过的底材,谨防暴露于潮湿空气中,以防底材表面形成水膜造成再度生锈或因此而降低涂层与底材间的附着力。特别强调的是严禁用手指触摸底材有效部位,因为手指上的油脂、汗渍会沾污板面,造成涂层局部起泡和生锈。
       2、盐雾试验的关键是配制电解质溶液的浓度,多种组分的溶质要按比例严格称量,以确保 pH 值的准确性。不然会直接影响检测结果。
       3、制备涂层后的样板、件,需用涂料封边和覆盖底材裸露部位,否则,造成锈痕流挂、污染板面,给评定等级工作带来困难。
       4、定期查板、件时,应保持板面呈湿润状态,尽量缩短板面暴露于空气中的时间。
       5、完成试验后,应立即对板面做出客观评价,包括:起泡、变色、生锈、脱落。也可按客户要求增加附着力、划痕单边锈蚀距离的检测评定。
       6、板面如需要划痕,则应一次性划透涂膜,并露出底材。不应重复施刀,以免造成划痕处涂层翻边和加宽单边锈蚀距离。根据经验,板面划痕通常为交叉状X,而圆柱工件则可划成平行线Ⅱ。但划痕距板件缘应大于 20 mm,并依据GB /T 9286—1998标准推荐的方法使用单刃切割器。
       值得注意的是划痕处单边锈蚀距离的测定方法。根据作者多年工作经验,在试验过程中,周期性查板件应保持原始锈蚀状态记录单项等级评定结果。当试验结束后进行综合等级评定时,首先选择划痕单边锈蚀最严重部位进行测量,然后用一工具小心剥离锈斑,尽  量保持不要破坏涂层,用水冲净后再测量锈蚀距离,测量结果可能有以下3种情况:
       ①因涂层沿划痕边缘起泡,底材锈蚀,且涂层不完整,单边锈蚀距离大于规定要求。此种情况为涂层附着力不理想,造成起泡、锈蚀;
       ②测量时看似锈斑较大,清锈后涂层完整,附着力较好,底材无锈蚀蔓延,应以清锈后测定的单边锈蚀距离为准。锈斑较大,可能是因划痕较宽造成锈迹局部堆积所致;
       ③清锈后,涂层与底材剥离,底材已有大面积锈蚀。此种情况往往发生在多道涂层厚膜中,说明涂料润湿性、附着力差。
       7、必须注意盐雾箱中板件应定期调整摆放位置,定期测定盐雾沉降量以确保盐雾均匀分布于箱体中的各个部位。


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