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1、盐雾腐蚀背景及机理
盐雾腐蚀是一种常见和有破坏性的大气腐蚀,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等均构成了相关的腐蚀成分和因素。
盐雾对金属材料的腐蚀,主要是导电的盐溶液渗入金属内部发生电化学反应,形成“低电位金属-电解质溶液-高电位杂质”微电池系统,发生电子转移。
阳极:金属失去电子而变成金属阳离子,并以水化离子的形式进入溶液,同时把相当的电子留在金属中。
Me+nH2O → Me2+· nH2O+2e-
阴极:留在阴极金属中的剩余电子,被氧去极化,还原并吸收电子,成为氢氧根离子。
O2+nH2O+4e- → 4OH-
电解液:氯化钠离解而生成钠离子和氯离子,部分氯离子、金属离子和氢氧根离子反应成金属腐蚀物。
2Me2++2Cl-+2OH- → MeCl2·Me(OH)2
盐雾腐蚀破坏过程中起主要作用的是氯离子。它具有很强的穿透本领,容易穿透金属氧化层进入金属内部,破坏金属的钝态。同时,氯离子具有很小的水合能,容易被吸附在金属表面,取代保护金属的氧化层中的氧,使金属受到破坏。除了氯离子外,盐雾腐蚀机理还受溶解于盐溶液里(实质上是溶解在试样表面的盐液膜)氧的影响。氧能够引起金属表面的去极化过程,加速阳极金属溶解,由于盐雾试验过程中持续喷雾,不断沉降在试样表面上的盐液膜,使含氧量始终保持在接近饱和状态。腐蚀产物的形成,使渗入金属缺陷里的盐溶液的体积膨胀,因此增加了金属的内部应力,引起应力腐蚀,导致保护层鼓起。
2、盐雾腐蚀的危害
盐雾腐蚀会破坏金属保护层,使它失去装饰性,降低机械强度;一些电子元器件和电器线路,由于腐蚀而造成电源线路中断,特别是在有振动的环境中,尤为严重;当盐雾降落在绝缘体表面时,将使表面电阻降低;绝缘体吸收盐溶液后,它的体积电阻将降低四个数量级;机械部件或运动部件的活动部位由于腐蚀物的产生,而增加摩擦力以至造成运动部件被卡死。
3、盐雾测试分类
盐雾测试分为二大类,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。与天然环境相比,人工盐雾环境中的氯化物浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,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。
人工模拟盐雾试验包括中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、交变盐雾试验。
(1)中性盐雾试验(NSS)
它是出现早目前应用领域广的一种加速腐蚀试验方法。一般情况下,它采用5%的氯化钠盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6.5~7.2)作为喷雾用的溶液。试验温度均取35,要求盐雾的沉降率在1~3ml/2000px2.h之间,沉降量一般都是1~2ml/2000px2.h之间。
(2)醋酸盐雾试验(AASS)
它是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在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,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(CASS)
它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。
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