鹽霧試驗(yàn)一般用于評(píng)價(jià)金屬材料及覆蓋層耐蝕性的優(yōu)劣,也可以用于評(píng)價(jià)金屬材料及覆蓋層的連續(xù)性。橡塑材料雖然理論上也可進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn),但是意義不大,因?yàn)辂}霧對(duì)于高分子材料的作用微乎其微,需要結(jié)合高溫等其他因素才可能在短時(shí)間內(nèi)觀察到明顯的變化。金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸后,很容易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),造成金屬表面蝕損進(jìn)而銹蝕。這種損壞是不可逆的,金屬一旦銹蝕,其產(chǎn)品的外觀、性能將大打折扣。雖然目前防銹工藝有很多,如金屬表面磷化、鈍化、拋光、電鍍、涂覆防護(hù)層等,但其作用效果仍需要評(píng)估,以降低產(chǎn)品的使用風(fēng)險(xiǎn)。
人工模擬鹽霧試驗(yàn)又包括中性鹽霧試驗(yàn)、醋酸鹽霧試驗(yàn)、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)、交變鹽霧試驗(yàn)。
中性鹽霧
中性鹽霧試驗(yàn)是出現(xiàn)最早應(yīng)用領(lǐng)域最廣的一種加速腐蝕試驗(yàn)方法。一般情況下,它采用5%的氯化鈉鹽水溶液,溶液PH值調(diào)在中性范圍(6.5~7.2)作為噴霧用的溶液。試驗(yàn)溫度均取35℃,要求鹽霧的沉降率在1~3ml/80cm2.h之間,沉降量一般都是1~2ml/80cm2.h之間。
醋酸鹽霧
醋酸鹽霧試驗(yàn)是在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降為3左右,溶液變成酸性,最后形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS試驗(yàn)快3倍左右。
銅鹽加速醋酸鹽霧
銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)是國(guó)外新近發(fā)展起來(lái)的一種快速鹽霧腐蝕試驗(yàn),試驗(yàn)溫度為50℃,鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅,強(qiáng)烈誘發(fā)腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗(yàn)的8倍。
交變鹽霧
交變鹽霧試驗(yàn)是一種綜合鹽霧試驗(yàn),它實(shí)際上是中性鹽霧試驗(yàn)加恒定濕熱試驗(yàn)。它主要用于空腔型的整機(jī)產(chǎn)品,通過(guò)潮態(tài)環(huán)境的滲透,使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生,也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。它是將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉(zhuǎn)換,最后考核整機(jī)產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能有無(wú)變化。
鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)鹽霧試驗(yàn)條件,如溫度、濕度、氯化鈉溶液濃度和PH值等做的明確具體規(guī)定,另外還對(duì)鹽霧試驗(yàn)箱性能提出技術(shù)要求。同種產(chǎn)品采用哪種鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)鹽霧試驗(yàn)的特性和金屬的腐蝕速度及對(duì)鹽霧的敏感程度選擇。
鹽霧腐蝕會(huì)破壞金屬保護(hù)層,使它失去裝飾性,降低機(jī)械強(qiáng)度;一些電子元器件和電器線路,由于腐蝕而造成電源線路中斷,特別是在有振動(dòng)的環(huán)境中,尤為嚴(yán)重;當(dāng)鹽霧降落在絕緣體表面時(shí),將使表面電阻降低;絕緣體吸收鹽溶液后,它的體積電阻將降低四個(gè)數(shù)量級(jí);機(jī)械部件或運(yùn)動(dòng)部件的活動(dòng)部位由于腐蝕物的產(chǎn)生,而增加了摩擦力以至造成運(yùn)動(dòng)部件被卡死。
腐蝕機(jī)理
鹽霧對(duì)金屬材料的腐蝕,主要是導(dǎo)電的鹽溶液滲入金屬內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),形成“低電位金屬-電解質(zhì)溶液-高電位雜質(zhì)”微電池系統(tǒng),發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,作為陽(yáng)極的金屬出現(xiàn)溶解,形成新的化合物即腐蝕物。金屬保護(hù)層和有機(jī)材料保護(hù)層也同樣,當(dāng)作為電解質(zhì)的鹽溶液滲入內(nèi)部后,便會(huì)形成以金屬為電極和金屬保護(hù)層或有機(jī)材料為另一電極的微電池。
鹽霧腐蝕破壞過(guò)程中起主要作用的是氯離子。它具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng),容易穿透金屬氧化層進(jìn)入金屬內(nèi)部,破壞金屬的鈍態(tài)。同時(shí),氯離子具有很小的水合能,容易被吸附在金屬表面,取代保護(hù)金屬的氧化層中的氧,使金屬受到破壞。
除了氯離子外,鹽霧腐蝕機(jī)理還受溶解于鹽溶液里(實(shí)質(zhì)上是溶解在試樣表面的鹽液膜)氧的影響。氧能夠引起金屬表面的去極化過(guò)程,加速陽(yáng)極金屬溶解,由于鹽霧試驗(yàn)過(guò)程中持續(xù)噴霧,不斷沉降在試樣表面上的鹽液膜,使含氧量始終保持在接近飽和狀態(tài)。腐蝕產(chǎn)物的形成,使?jié)B入金屬缺陷里的鹽溶液的體積膨脹,因此增加了金屬的內(nèi)部應(yīng)力,引起了應(yīng)力腐蝕,導(dǎo)致保護(hù)層鼓起。