涂层盐雾耐腐蚀性测试

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：至今，盐雾试验仍被广泛使用。中性盐雾试验适应于金属及其合金、金属涂层、有机覆盖层等；醋酸盐雾试验和铜加速盐雾试验是用于铜+镍+铬或镍+铬装饰性镀层。本节仅讨论中性盐雾试验。盐雾中的总体积分数不超过0.02%，盐雾箱的温度为35±2℃。在25℃时配制的溶液密度在1.025～1.040g/cm3范围内。

盐雾试验是用来评价金属或涂层耐蚀性能的一种方法。由于影响金属和涂层腐蚀因素很多，单一的耐盐雾腐蚀性能不能评价耐其他介质的腐蚀性能，只是评价金属或涂层有无耐蚀性能的一种方法，用以检测试验结果与实际使用性能的相关性及试验的重现性。至今，盐雾试验仍被广泛使用。

盐雾试验包括：中性盐雾（NSS）试验、醋酸盐雾试验（AASS）和铜加速盐雾（CASS）试验。各种盐雾试验用于评价涂层厚度的均匀性和孔隙率，被认为是最有用的加速试验室腐蚀试验，特别是用于评价不同批（生产质量控制）或不同试样（用于开发新涂层）。中性盐雾试验适应于金属及其合金、金属涂层、有机覆盖层等；醋酸盐雾试验和铜加速盐雾试验是用于铜+镍+铬或镍+铬装饰性镀层。本节仅讨论中性盐雾试验。

中性盐雾试验的试验周期一般为8～3000h，采用pH为6.5～7.5的质量分数为5%的NaCl水溶液。盐雾中的总体积分数不超过0.02%，盐雾箱的温度为35±2℃。

1.NaCl溶液的制备

采用化学纯或化学纯以上的试剂。将NaCl溶于电导率不超过20_μS/cm的蒸馏水或去离子水中，其浓度为（50±5）g/L。在25℃时配制的溶液密度在1.025～1.040g/cm³范围内。调整pH值为6.5～7.2。用酸度计或测量精度为0.3的精密pH试纸测量pH值。

喷雾时溶液中的CO₂损失可能导致pH的变化，应采取相应的措施，如将溶液加热到超过35℃，再送入仪器或由新的沸腾水配制溶液，以降低CO₂含量，避免pH值的变化。

2.试验设备

试验设备包括盐雾箱、加热系统、喷雾装置、盐雾收集器。使用不同溶液试验之前，必须彻底清洗盐雾箱。放入试样之前，设备应空运行24h以上，测量收集液的pH值，保证整个喷雾期的pH值在规定的范围内。

1）盐雾箱的容积不得小于0.2m³，最好是不小于0.4m³。箱顶部要避免试验时聚集的溶液滴在试样上。盐雾箱如图5-15所示。

图5-15 盐雾箱

2）加热系统必须保持箱内温度为35±2℃。

3）喷雾装置包括喷雾气源、喷雾系统和盐水槽。压缩空气应通过过滤器除油净化，温度高于盐雾箱内试验温度，压力控制在70～170kPa；喷雾系统由喷雾器、盐水槽和挡板组成，喷雾器可用一个或多个，可调式挡板能防止盐雾直接喷射到试样上，喷雾器和挡板的位置应考虑对盐雾均匀分布的影响。

4）盐雾收集器至少配置2个，1个靠近喷嘴，1个远离喷嘴。收集器用玻璃等惰性材料制成漏斗形状，直径为10cm，收集面积约为80cm²。漏斗管插入带有刻度的容器中，要求收集的是盐雾而非从试样或其他部位滴下的液体。

3.评价盐雾试验的方法

为检验试验设备或不同试验室内同类设备的试验结果的重现性，对设备按以下规定进行验证。

（1）参比试样采用4块冷轧钢板，其表面符合GB/T5213—2008《冷轧低碳钢板及钢带》中A级精度的1组的要求。试样尺寸为50mm×50mm，厚度为（1±0.2）mm，表面粗糙度Ra=（1.3±0.4）μm。试样直接从冷轧钢板或钢带上截取后，用碳氢化合物蒸汽脱脂，用清洁软刷、超声波装置或其他方法清洗。清洗后，用新溶剂漂洗试样，干燥，称重（精确到1mg），再用可剥性塑料膜保护试样背后。

（2）参比试样的放置将试样放置入盐雾箱内四角，未保护的一面朝上并与垂直方向成20°±5°的角度，试样上边缘与盐雾收集器顶端处在同一水平线上。

（3）测定质量损失试验运行96h后，除掉背后的保护膜，用1∶1（体积比）的盐酸溶液（ρ（20℃）=1.18g/mL），其中加入3.5g/L的六次甲基四胺缓蚀剂，浸泡试样除去腐蚀产物，然后在室温下用水清洗试样，再用丙酮清洗，干燥后称重（精确到1mg），计算质量损失。若每块参比试样的品质损失在（140±40）g/m²范围内，则表明设备运行正常。

4.试验条件

试验条件包括试验温度、相对湿度、盐雾沉降速度、氯化钠溶液浓度、喷嘴压力、试验周期等诸方面。

1）试验温度为（35±2）℃。

2）相对湿度大于95%。若达不到此条件，可在箱底适当加水，以补充箱内水分。

3）盐雾沉降速度经24h喷雾后，每80cm²面积上为1～2mL/h。

4）氯化钠溶液浓度为（50±5）g/L，pH值为6.5～7.2。

5）喷嘴压力为0.08～0.14MPa。

6）试验周期根据被试验的材料或产品有关标准选择。若无标准，可协商确定。推荐试验周期为：2h、4h、6h、8h、24h、48h、72h、96h、144h、168h、240h、480h、720h、1000h。在规定的试验周期内喷雾不得中断，只有在需要短暂观察试样时才能开启盐雾箱。

5.试样及试样放置

试样的类型、数量、形状和尺寸可根据被试验材料或产品相关标准选择，若无标准，可各方协商决定。试样放置按以下原则进行。

1）试样在箱内应将试验面（涂层）向上，让盐雾自由沉降在待试面上。被试表面不得直接受到盐雾的直接喷射。

2）试样原则上应放平。在盐雾箱中被试表面与垂直方向成15°～30°角，并尽可能成20°角。