鹽霧試驗機通過模擬高鹽霧環境,加速金屬及涂層材料的腐蝕過程,其測試原理與腐蝕加速機理可從以下層面深度解析:
測試原理:電化學腐蝕的強化模擬
鹽霧試驗的核心是構建一個持續的電解質環境。試驗中,5%濃度的氯化鈉溶液經霧化裝置形成微小鹽霧顆粒,均勻沉積在樣品表面,形成一層厚度約1-3μm的鹽液膜。該液膜與金屬基體構成原電池系統:
陽極反應:金屬(如鐵)失去電子被氧化,生成可溶性金屬離子(Fe→Fe²?+2e?);
陰極反應:環境中的氧氣吸收電子,與水結合生成氫氧根離子(O?+2H?O+4e?→4OH?);
腐蝕產物形成:金屬離子與氯離子(Cl?)、氫氧根結合,生成疏松的腐蝕產物(如FeCl?、Fe(OH)?),破壞材料表面保護層。
通過持續噴霧維持鹽液膜的飽和狀態,試驗機使電化學腐蝕反應持續進行,顯著縮短自然環境下的腐蝕周期。例如,自然環境中需1年的腐蝕過程,在鹽霧試驗中可能僅需24-48小時即可復現。
腐蝕加速機理:多因素協同作用
氯離子的穿透效應
Cl?半徑小、活性高,易吸附于金屬表面缺陷或氧化膜孔隙處,取代保護性氧化膜中的氧,破壞鈍態,引發點蝕。例如,不銹鋼在Cl?作用下,點蝕坑深度可達均勻腐蝕的10?倍。
氧擴散的促進作用
高溫高濕環境加速氧氣向金屬內部的擴散,強化陰極去極化反應,使陽極金屬溶解速率提升。試驗中鹽液膜含氧量接近飽和,腐蝕速率較干燥環境提高數倍。
應力腐蝕的誘發
腐蝕產物體積膨脹(如Fe(OH)?體積為Fe的3倍)導致金屬內部應力集中,引發裂紋擴展,尤其對高強度材料(如鋁合金、彈簧鋼)危害顯著。
應用價值:從實驗室到工業的防腐依據
鹽霧試驗通過量化材料的耐蝕性能,為產品設計、選材及防腐工藝提供關鍵數據。例如:
汽車行業:驗證車身鍍鋅鋼板在720小時鹽霧試驗中無基材腐蝕,確保沿海環境使用壽命;
電子電器:評估電路板三防漆在168小時試驗后的絕緣性能,防止短路風險;
航空航天:測試鋁合金陽極氧化膜在鹽霧中的失效時間,優化涂層工藝參數。
其測試結果與ISO9227、ASTMB117等國際標準對接,成為衡量材料耐蝕性的核心方法,推動制造業向高可靠性、長壽命方向升級。