涂层大气暴露试验详解

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：涂层大气暴露腐蚀试验主要是针对大面积喷锌、喷铝或锌铝合金长效防护复合涂层的。进行大气暴露试验是为了获得各种大气环境下涂层的耐蚀性数据，评价在给定的试验条件和大气环境下试验结果之间的关系。参照5.2.1计算腐蚀速率对涂层耐蚀性进行评价。

涂层大气暴露腐蚀试验主要是针对大面积喷锌、喷铝或锌铝合金长效防护复合涂层的。我国有广袤的国土面积，数千公里海岸线，大气环境千差万别，各地区的大气腐蚀性和腐蚀作用完全不同。乡村环境大气的腐蚀性远低于城市、工业、海洋大气。城市和工业大气中，会有含硫燃料燃烧产物，使大气中含有大量的二氧化硫，当气体二氧化硫溶解于露水时，pH值降低，而提供腐蚀过程及支持的电解质；海洋环境中海岸线飞雾产生的氯化物，以固体或细小浓液滴的形式存在，是造成大气腐蚀的主要原因。

进行大气暴露试验是为了获得各种大气环境下涂层的耐蚀性数据，评价在给定的试验条件和大气环境下试验结果之间的关系。腐蚀的速度取决于大气腐蚀环境试验的环境和大气变量之间的关系，十分复杂，以致现场暴露试验结果不能完全准确地预测使用性能，但可对涂层的使用性能提供指南。

大气暴露试验方法标准中规定了试验试样的种类、试样制备、试样搬动、试样标记、试验数量、对比和参比试样、试样贮存、试样数据记录等方面的技术要求。从大气暴露种类、试验场要求、试验场位置、试验场安全性、试验场环境因素等方面对大气腐蚀试验场提出了技术要求和相关规定，并提出了试样放置、试验规程、试验报告等方面的技术要求或规定。

1.试样的要求

150mm×100mm×（1～3）mm的矩形平板试样，按GB/T 9793—2012《热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金》规定，应在6个面上制备涂层，涂层厚度δ=150～200μm，选用相应的封闭剂进行封闭处理；试样的数量不少于3个，并有明显的标记号，在整个暴露试验期间应清晰耐用。试样上的标记应置放在不影响试验结果检查和评定的区域。

2.试样数据记录

记录试样的基体材料、表面处理方法、涂层材料（喷涂材料、封闭剂材料）、喷涂工艺方法和工艺参数、涂层厚度（金属涂层厚度、封闭层厚度）、涂层物理性能（孔隙率等）。

3.大气腐蚀试验场

选择能正常暴露于气候环境充分作用下的场地作为试验场，应当设置在与涂层材料使用环境类似的有代表性的场所。将试样直接暴露在整个大气条件和大气污染环境中的露天暴露；或有遮蔽或局部封闭的空间，如百叶箱等；有条件也可现场挂片暴露试验。

4.暴露架

暴露架是用于固定试样的。应保证试样在试验期间不受损坏，保证试样的腐蚀不受其他材料的影响。试样暴露试验离地面高度必须大于0.75m，试样放置于暴露架上与地平面最好保持45°角倾斜。

5.试验规程

大气腐蚀时间长，过程缓慢，根据涂层材料耐蚀性能，暴露试验时间可安排为1年、2年、5年、10年和20年。根据试验周期的长短，定期检查观测记录腐蚀状况。检查观测间隔时间一般为6个月或12个月。试验周期少于6个月的，间隔时间为1个月、3个月、6个月。记录包括腐蚀产物的颜色、状态、均匀性及剥落倾向等。

6.结果评价

通过目测、金相检查、质量损失的变化来进行结果评价。参照5.2.1计算腐蚀速率对涂层耐蚀性进行评价。