循環加速腐蝕試驗方法、選用原則及發展方向

發布時間： 2020-06-23　　點擊次數： 2331次

鹽霧腐蝕試驗箱技術規格：

SE-F單位：鹽霧腐蝕系列 SE-FC單位：溫濕度鹽霧復合系列 SE-PRO單位：步入式鹽霧系列

型號	SE-F60B	SE-F90B	SE-F120B	SE-F160B	SE-F200B
試驗室內箱尺寸(cm)	60x45x40	90x60x50	120x80x50	160x100x50	200x120x60
試驗室外箱尺寸(cm)	107x60x118	141x88x128	190x110x140	230x130x140	270x150x150
試驗室溫度	鹽水試驗法(NSS ACSS)35℃±1℃/耐腐蝕試驗法(CASS)50℃±1℃
壓力桶溫度	鹽水試驗法(NSS ACSS)47℃±1℃/耐腐蝕試驗法(CASS)63℃±1℃
鹽水溫度	35℃±1℃ 50℃±1℃
試驗室容量	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，取其平均值)
試驗室相對濕度	85%以上
酸堿值PH	6.5~7.2 3.0~3.2
噴霧方式	包括連續式噴霧與間斷式噴霧
SE-FC溫濕度鹽霧復合式系列
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℃（根據用戶需求非標）
SO2氣體產生方式	選配外置
SO2氣體濃度	0.1~1%（可調）
噴霧量	1.0～2.0mL/h.80cm²
噴霧方式	包括連續式噴霧與間斷式噴霧
SE-PRO步入式鹽霧復合式系列（滿足SE-FC系列技術要求）
工作室容積	8m³/16m³/40m³（可依用戶需求定制）

目前，國內外針對金屬及合金、金屬覆蓋層、防護涂層制定了一系列的循環加速腐蝕試驗方法，每個試驗方法模擬的主要環境因素不同，見表1。1 現有循環加速腐蝕試驗方法

由表1可知，目前國內外常用循環加速腐蝕試驗標準涵蓋了防護涂層的主要環境因素，但不同的試驗條件和循環方式決定了其具有不同的適用范圍，見表2。
根據防護涂層實際服役環境，可通過改變標準中試驗條件和循環方式拓寬或改變標準的適用范圍。

以ASTM D5894為例，采用鹽霧試驗（NaCl和H2SO4混合溶液）、室溫干燥，紫外、冷凝循環試驗，發現該循環試驗可較好復現工業大氣、鹽霧、太陽輻射的綜合環境效應，與科威特沿海工業區環境相關性*；集裝箱出租商協會（IICL）延長循環中鹽霧潮濕時間，以突出集裝箱涂層海上運輸環境的影響。

2 循環加速腐蝕試驗方法制定/選用原則
我國地域廣闊，地域跨度大，導致環境差異很大，如北極超低溫環境，西沙高鹽高溫環境，所以對于不同區域使用的產品制定，選用的循環加速腐蝕試驗方案也應有所不同，循環加速腐蝕試驗方案的確定遵循以下一般原則：
（1）突出主要環境影響因素對涂層的影響，如干熱沙漠環境需要突出高溫、太陽輻射和溫度變化的影響；沿海工業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）涂層循環加速腐蝕試驗方法中的循環方式應與使用區域的典型日循環過程一致，并遵循涂層失效的規律。如熱帶沿海地區日循環過程中包括2次干濕交替過程和2次明暗交替過程，需要在循環加速腐蝕試驗過程中體現。由于涂層老化始于涂層表面，且光降解對水滲透和降解過程促進明顯，一般將太陽輻射試驗放在循環前期開展。
（3）循環加速腐蝕試驗的試驗項目選擇過程中，應充分考慮使用地區環境條件對涂層的作用方式及機理，提高試驗應力施加的模擬性，
（4）涂層循環加速腐蝕試驗量值一般不低于使用地區的環境極值，且充分參考現有單項環境試驗標準，減少盲目性。
（5）循環加速腐蝕試驗中各環境譜塊的試驗時長比例應根據使用地區的各環境因素作用時間確定，并可適當延長主要環境影響因素的作用時間，如熱帶沿海地區的日照時數占全年時長的28%，為突出太陽光的影響，可將光老化試驗時長設定至占整個循環時間的1/3。

3 循環加速腐蝕試驗方法發展方向
循環加速腐蝕試驗有兩個發展方向：
一是盡可能提高循環加速腐蝕試驗的加速性，過程中重點突出主要環境因素的影響，并不要求準確模擬涂層使用過程的腐蝕機理，這種方法常用于涂層材料、工藝的優選；
二是努力在保證循環加速腐蝕試驗相關性的基礎上提高加速性，這就要求考慮多環境因素綜合影響，準確地模擬實際服役過程中的老化行為和機理，這種方法主要用于研究涂層失效機理和評價服役壽命。
結合以上發展方向，需重點開展以下工作：（1）涂層復雜環境中失效機理研究；（2）各環境因素協同影響效應研究；（3）國外試驗標準引進及適用性研究與改進；（4）多環境因素綜合試驗設備。

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