腐蚀试验箱

市面上使用ZUI多的是腐蚀试验箱有盐雾腐蚀试验箱和二氧化硫腐蚀试验箱。今天我们重点来给大家讲解下这两种腐蚀试验箱.

一、盐雾腐蚀试验箱

1、盐雾腐蚀试验概念 

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。它分为二大类，一类为天然环境暴露试验，另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。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。　

（1） 中性盐雾试验是出现ZUI早目前应用领域ZUI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/80cm2.h之间。

（2） 醋酸盐雾试验是在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，ZUI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，ZUI后考核整机产品的电性能和机械性能有无变化。 

2、什么是盐雾试验箱？

盐雾试验箱是人工模拟盐雾试验的一种试验设备，通过盐雾腐蚀试验箱，可以人工模拟一种具有很强腐蚀性的环境，用来测试产品零部件、电子元件、金属材料的抵抗盐雾腐蚀的能力以及其他工业产品的盐雾腐蚀试验。

盐雾腐蚀试验箱是采用盐雾腐蚀的方式来检测被测样品的可靠性，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，所以盐雾试验箱应运而行。盐雾试验箱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ZUI常见的一种测试方法。

3、我国盐雾腐蚀试验标准方法 

• GB/T2423.17-2008盐雾试验方法
• GB/T 2423.18-2000《电工电子产品基本规程试验Ka》
• GB/T10125-1997人造气氛腐蚀试验_盐雾试验
• GB/T10587-2006盐雾试验箱的技术条件
• GB10593.2-1990电工电子产品环境参数测量方法
• GB/T1765-1979 测定耐湿热、耐盐雾、耐侯性(人工加速)的漆膜制测试
• GB/T1771-2007色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定
• GB/T12967.3-2008铝及铝合金阳极氧化膜检测方法第3部分：铜加速
• GB/T5170.8-2008以及等效的IEC、MIL、DIN、ASTM等相关标准

4、盐雾腐蚀试验箱操作规程 

1. 请先接通盐雾箱电源及空压机电源，空压气管连接。

2. 将纯净水或蒸馏水加入箱体内和箱体背后的入水口，直至面板上的低水位灯灭为止，否则无法正常动作。

3. 排水管及排气管连接完成，如前页所示，指标向左为开。

4. 将隔绝水槽加水至垫板位置，以免盐雾泄漏。

5. 调配试验溶液调制方法：

A.覆盖层，中性盐雾试验（NSS试验）

a.盐溶液采用氯化钠（化学纯、分析纯）和蒸馏水或去离子水配制，其浓度为（5%±0.1）﹪（质量百分比）。雾化后的收集液，除挡板挡回部分外，不得重复使用；

b.雾化前的盐溶液的PH值在6.5～7.2（35±2℃）之间。配制盐溶液时，可采用化学纯的稀盐酸或氢氧化钠的溶液来调整PH值，但浓度仍要符合a点的规定。

B.金属覆盖层，铜加速乙酸盐雾试验（CASS试验）

• a.将氯化钠溶于蒸馏水或去离子水中，其浓度为50±5g/L。
• b.将a溶液中加入氯化铜（CuCl2·2H2O）,其浓度为0.26±0.02g/L（即0.205±0.015g/L无水氯化铜）。
• c.在a溶液中加入适量的冰乙酸以保证试验箱内盐雾收集液的pH值为3.1～3.3。如喷雾前溶液的pH值为3.0～3.1，则收集液的pH值一般在3.1～3.3的范围内。用酸度计测量溶液的pH值，也可用经酸度计校对过的能读出0.1pH值变化的精密的pH试纸作为日常检测。溶液的pH值可用冰乙酸或氢氧化钠调整。
• d.为避免喷嘴堵塞，溶液在使用之前必须过滤。

6.将盐水倒入盐液补充瓶，即自动充填盐水进入实验室内喷雾塔，使药水流至盐水喷雾塔。

7.将湿球杯加水，湿球温度计覆盖着纱布，纱布末端置于湿球杯内。

8.放置试片或试样于置物架上：摆设角度依所需标准规定摆设，如标准试片130×70（mm）可用15度、30度斜置。

9.设定试验温度：依所需标准设定（按键“▲”为增加，按键“▼”为减少）

• a.NSS、AASS试验：试验室温度35℃；饱和空气桶温度37℃（35℃～40℃）。
• b.CASS试验：试验室温度50℃；饱和空气桶温度55℃（50℃～55℃）。

10.设定试验时间：0～999Hr（H：时；按键“+”为增加；按键“－”为减少）

11.按下电源，操作按键，先行预温，到达至设定温度。注意：需将试验盖盖上并小心轻放以免破损。

12.按下喷雾按键：

• a、将空压机前方之出气阀打开，压力调整为0.2～0.4MPa一次压力；
• b、将调压阀调至 0.07～0.17MPa之压力，其压力可由压力表得知（顺时针增加，逆时针减少）。

13.按下计时按键，依所设定时间之计时。　

14.试验完毕，依顺序将各开关关闭。

15.试验中如有异常现象，请参照功能异常判断表处理。

二、二氧化硫腐蚀试验箱

二氧化硫试验设备利用二氧化硫气体，在一定的温度和相对的湿度的环境下对材料或产品进行加速腐蚀，重现材料或产品在一定时间范围内所遭受的破坏程度。二氧化硫腐蚀试验箱可以用来考核材料及其防护层的抗二氧化硫腐蚀的能力，以及相似防护层的工艺质量比较，也可以用来考核某些产品抗二氧化硫腐蚀的能力。

二氧化硫试验设备能在试验工作空间内在40℃保持恒定。在规定容积的箱体内部导入一定量的二氧化硫气体，使浓度、温度、相对湿度恒定的情况下对材料或产品进行腐蚀试验。

三、腐蚀试验扩展阅读

1、什么是腐蚀

广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。

2、腐蚀的分类

可分为湿腐蚀和干腐蚀两类。湿腐蚀指金属在有水存在下的腐蚀，干腐蚀则指在无液态水存在下的干气体中的腐蚀。由于大气中普遍含有水，化工生产中也经常处理各种水溶液，因此湿腐蚀是ZUI常见的，但高温操作时干腐蚀造成的危害也不容忽视。 

2.1湿腐蚀

金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程。与此同时在接触水溶液的金属表面，电子有大量机会被溶液中的某种物质中和，中和电子的过程是还原过程，即阴极过程。常见的阴极过程有氧被还原、氢气释放、氧化剂被还原和贵金属沉积等。

随着腐蚀过程的进行，在多数情况下，阴极或阳极过程会因溶液离子受到腐蚀产物的阻挡，导致扩散被阻而腐蚀速度变慢，这个现象称为极化，金属的腐蚀随极化而减缓。 

2.2干腐蚀

一般指在高温气体中发生的腐蚀，常见的是高温氧化。在高温气体中，金属表面产生一层氧化膜，膜的性质和生长规律决定金属的耐腐蚀性。膜的生长规律可分为直线规律、抛物线规律和对数规律。直线规律的氧化ZUI危险，因为金属失重随时间以恒速上升。抛物线和对数的规律是氧化速度随膜厚增长而下降，较安全，如铝在常温氧化遵循对数规律，几天后膜的生长就停止，因此它有良好的耐大气氧化性。

3、腐蚀的形态

腐蚀的形态 :可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两种。在化工生产中，后者的危害更严重。 

3.1均匀腐蚀 

腐蚀发生在金属表面的全部或大部，也称全面腐蚀。多数情况下，金属表面会生成保护性的腐蚀产物膜，使腐蚀变慢。有些金属 , 如钢铁在盐酸中 , 不产生膜而迅速溶解。通常用平均腐蚀率（即材料厚度每年损失若干毫米）作为衡量均匀腐蚀的程度，也作为选材的原则 , 一般年腐蚀率小于 1 ～ 1.5mm, 可认为合用（有合理的使用寿命）。

3.2局部腐蚀

腐蚀只发生在金属表面的局部。其危害性比均匀腐蚀严重得多，它约占化工机械腐蚀破坏总数的 70 % , 而且可能是突发性和灾难性的 , 会引起爆炸、火灾等事故。 　　当然，腐蚀不光是有危害，有许多生产的工艺，是利用了腐蚀而进行的。

4、金属材料在海水中的腐蚀

金属在海水中受化学因素、物理因素和生物因素的作用而发生的破坏。金属结构腐蚀的结果,材料变薄,强度降低,有时发生局部穿孔或断裂,甚至使结构破坏。全world每年生产的钢铁产品，大约有十分之一因腐蚀而报废，工业发达国家每年因腐蚀造成的经济损失，大约占国民经济总产值的2～4％。 

**次world大战期间，由于金属腐蚀，英国许多军舰在港口等候更换冷凝管，严重地影响了战斗力。后来由于G.D.本戈和R.梅等人对黄铜冷凝管的脱锌作用进行了仔细的研究，改进了冷凝器的设计，又用新材料代替黄铜，才解决了这个腐蚀问题。1935年，国际镍公司在美国北卡罗来纳州的赖茨维尔比奇，建立了F.L.拉克腐蚀研究所，对金属材料和非金属材料进行了大量的海水腐蚀和海洋大气腐蚀的试验。20世纪70年代，英国、法国、联邦德国和荷兰等国为了开发北海的石油和天然气，协作研究了近海钢结构的腐蚀问题，特别是腐蚀疲劳问题。许多国家都十分重视关于金属的腐蚀和防护的科学研究，学术交流活动很多。中国在1949年之后，金属腐蚀和保护的研究方面，得到了迅速的发展，在国民经济和国防建设中起了重要的作用。

5、海水腐蚀金属原理

5.1海水腐蚀原理

浸入海水中的金属，表面会出现稳定的电极电势。由于金属有晶界存在,物理性质不均一；实际的金属材料总含有些杂质，化学性质也不均一；加上海水中溶解氧的浓度和海水的温度等，可能分布不均匀,因此金属表面上各部位的电势不同,形成了局部的腐蚀电池或微电池。电势较高的部位为阴极，较低的为阳极。 

电势较高的金属，如铁，腐蚀时阳极进行铁的氧化： 

Fe→Fe²⁺+2e^- 

释放的电子从阳极流向阴极，使氧在阴极被还原： 

O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-

氢氧离子经海水介质移向阳极，与亚铁离子生成氢氧化亚铁： 

Fe²⁺+2OH^-→Fe(OH)₂

它易与海水中的溶解氧反应生成氢氧化铁。后者经部分脱水成为铁锈 Fe₂O₃·H₂O ，它的结构疏松，对金属的保护性能低。 电势较低的金属，例如镁，被海水腐蚀时，镁作为阳极而被溶解，阴极处释放出氢。 当电势不同的两种金属在海水中接触时，也形成腐蚀电池,发生接触腐蚀。例如锌和铁在海水中接触时,因锌的电势较低,腐蚀加快；铁的电势较高，腐蚀变慢,甚至停止。 工业用的大多数金属，金属状态不稳定，在海水中有转变成化合物或离子态物质的倾向。但是金和铂等贵金属，金属状态稳定，在海水中不发生腐蚀。 

5.2海洋环境对金属腐蚀的影响 

金属在海水中的腐蚀，影响因素很多，包括化学、物理和生物等因素。 

5.2.1化学因素

①溶解氧。海水溶解氧的含量越多，金属的腐蚀速度越快。但对于铝和不锈钢一类金属，当其被氧化时，表面形成一薄层氧化膜，保护金属不再被腐蚀,即保持了钝态。此外，在没有溶解氧的海水中,铜和铁几乎不受腐蚀。 

②盐度。海水含盐量较高，其中所含的钙离子和镁离子，能够在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀，对金属有一定的保护作用。河口区海水的盐度低，钙和镁的含量较小，金属的腐蚀性增加。海水中的氯离子能破坏金属表面的氧化膜,并能与金属离子形成络合物,后者在水解时产生氢离子，使海水的酸度增大，使金属的局部腐蚀加强。 

③酸碱度。用pH值表示。pH值越小,酸性越强,反之亦然。海水的pH值通常变化甚小，对金属的腐蚀几乎没有直接影响。但在河口区或当海水被污染时，pH值可能有所改变，因而对腐蚀有一定的影响。 

5.2.2物理因素

①流速。海水对金属的相对流速增大时，溶解氧向阴极扩散得更快，使金属的腐蚀速度增加。特别是当海水流速很大,或者它对金属的冲击很强时,海水中产生气泡，就发生空泡腐蚀，其破坏性更强。船舶螺旋推进器的叶片，往往因空泡腐蚀而损坏。 

②潮汐。海水中裸钢桩的腐蚀,可表明潮水涨落的影响。靠近海面的大气中,有多量的水分和盐分，又有充足的氧，对金属的腐蚀性比较强。因此，在平均高潮线上面海水浪花飞溅到的地方（飞溅区），金属表面经常处于潮湿多氧的情况下，腐蚀ZUI为严重。在平均高潮线和平均低潮线之间为潮差区，金属的腐蚀性差别很大，由高潮线向下,腐蚀速度逐渐下降。总的说来,在平均中潮线以上的腐蚀比较严重。

③温度。水温升高，会使腐蚀加速。但是温度升高，氧在海水中的溶解度降低，使腐蚀减轻。这两方面的效果相反。 

5.2.3生物因素

许多海洋生物常常附着在海水中的金属表面上。钙质附着物对金属有一定的保护作用，但是附着的生物的代谢物和尸体分解物，有硫化氢等酸性成分，却能加剧金属的腐蚀。另外，藤壶等附着生物在金属表面形成缝隙,这时隙内水溶液的含氧量比隙外海水少,构成了氧的浓差电池，使隙内的金属受腐蚀，这就是金属的缝隙腐蚀。铜及其合金被腐蚀时，放出有毒的铜离子，能够阻止海洋生物在金属表面附着生殖，从而免受进一步的腐蚀。此外，存在于海水中和淤泥中的硫酸盐还原菌，能将硫酸盐还原成硫化物，后者对金属有腐蚀作用。