金属涂层耐中性盐雾腐蚀检测
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发布时间:2025-06-01 14:49:07 更新时间:2025-05-31 14:49:07
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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在现代工业制造中,金属材料及其制品常常通过施加各种涂层(如电镀层、热浸镀层、转化膜、有机涂层等)来提高其耐腐蚀性能,延长使用寿命。这些涂层需要在严酷的环境条件下保持其保护功能。中性盐雾试验(NSS Test)是国际上广泛采用的一种人工模拟加速腐蚀试验方法,主要用于评估金属基体上无机或有机涂层(包括阳极氧化膜、磷化膜、电镀层、喷涂层等)的耐腐蚀性能,以及比较不同涂层工艺、材料或结构的耐蚀性优劣。该试验模拟了沿海大气或含盐工业大气环境中氯离子对金属材料及涂层的腐蚀作用,能在较短时间内(相对于自然环境暴露)相对快速地提供涂层的耐蚀性信息,为涂层材料的选择、工艺优化和质量控制提供重要依据。
中性盐雾腐蚀检测的核心在于通过创造可控的、高度腐蚀性的盐雾环境,使涂层试样经历加速腐蚀过程。通过观察、测量和分析涂层在此加速环境下的表现,可以预测其在真实服役环境中的长期耐蚀行为。该检测广泛应用于汽车、航空航天、船舶、电子电器、建筑五金、紧固件、桥梁钢结构等多个领域,是涂层产品质量评价不可或缺的关键环节。
金属涂层耐中性盐雾腐蚀检测主要评价以下项目:
1. 外观变化: 试验过程中和试验结束后,定期观察并记录涂层表面的变化,包括出现腐蚀产物(如红锈、白锈)的种类、颜色、分布密度(如点状、丝状、片状),涂层起泡、开裂、剥落、变色、失光等现象及其发生时间。这是最直观的评价指标。
2. 腐蚀出现时间: 记录涂层首次出现基体金属腐蚀(红锈)的时间,以及首次出现涂层自身腐蚀(如白锈)的时间。该时间越长,表明涂层的耐蚀性越好。
3. 腐蚀等级评定: 试验结束后,依据相关标准(如GB/T 6461, ISO 10289, ASTM D610, ASTM D1654等)对涂层表面的腐蚀面积百分比、腐蚀严重程度进行等级评定(如10级制、5级制)。这是定量评价涂层耐蚀性的重要方法。
4. 附着力变化: 试验前后或定期对涂层进行附着力测试(如划格法、拉开法),评估腐蚀环境对涂层与基体结合力的影响。
5. 腐蚀速率(可选): 对于某些特定的涂层或研究目的,可能会通过失重法(需在试验前精确称重试样)来定量计算平均腐蚀速率。
进行中性盐雾腐蚀检测的核心设备是盐雾试验箱,其主要组成部分和功能如下:
1. 试验箱体: 由耐腐蚀材料(如PVC、PP、玻璃钢)制成,具有足够的容积以容纳试样并保证盐雾均匀分布。箱体需要良好的密封性和保温性。
2. 喷雾系统: * 盐水储罐: 储存并供应符合要求的氯化钠溶液。 * 压缩空气系统: 提供洁净、无油、无杂质的压缩空气,需经过过滤、除油、饱和(湿化)处理(通常通过饱和塔/饱和器)。 * 喷雾装置: 关键部件,通常采用文丘里原理的喷嘴(塔式喷雾),将饱和湿化的压缩空气与盐水溶液混合并雾化成细小、均匀的盐雾颗粒。喷嘴的材质和设计直接影响雾化效果和沉降量。
3. 加热与温控系统: 包括加热器、温度传感器(如铂电阻PT100)、控制器等,确保箱内温度恒定在标准的35°C ± 2°C范围内。
4. 盐雾收集装置: 放置在箱内特定位置(通常为暴露区域中心附近),用于收集沉降到水平面的盐雾溶液,以测量并验证单位时间内、单位面积上的盐雾沉降量(通常要求1.0~2.0 ml/h/80cm²)。
5. 试样支架: 用于支撑和固定试样,通常由惰性材料(如塑料、玻璃)制成,确保试样与垂直方向成15°~30°角倾斜放置(标准推荐为20°±5°),以避免试样间或与支架间的液滴积聚影响。
6. 控制系统: 用于设置和监控试验参数(温度、喷雾时间、周期等),实现试验过程的自动控制。
7. 其他辅助设备: pH计(测量配制盐水和收集液的pH值)、密度计/浓度计(测量盐水浓度)、计时器等。
中性盐雾试验(NSS)的标准操作流程主要遵循以下步骤:
1. 试样制备: * 选取代表性试样或标准试板(尺寸、基材、涂层工艺需一致)。 * 清洁试样表面,去除油污、指纹等污染物(通常用适当有机溶剂如乙醇、丙酮清洗)。 * 对非测试区域或切割边缘进行有效密封(如用耐盐雾涂料、胶带或蜡),防止这些区域的腐蚀干扰评价。 * 准确标记试样编号。 * 如需进行附着力或失重测试,需进行初始测量(划格、称重等)。
2. 盐溶液配制: * 使用分析纯氯化钠(NaCl)溶解于符合GB/T 6682规定的三级水中。 * 配制浓度为 (50 ± 5) g/L 的盐水溶液(即5% w/v)。 * 在25°C时测量pH值,应调整至6.5~7.2范围内(通常新配溶液pH在6.5-7.2之间即可,若需调整必须使用分析纯HCl或NaOH)。避免引入过多杂质影响pH。 * 试验前需过滤盐水,防止喷嘴堵塞。
3. 试验箱准备与参数设定: * 向箱内加入纯净水至规定水位(用于加湿)。 * 将配制好的盐溶液加入盐水储罐。 * 设定箱内温度为 (35 ± 2)°C。 * 设定饱和器(饱和塔)温度,使其温度高于箱温以确保压缩空气在进入喷嘴前达到充分饱和(通常饱和器温度设定在47°C ± 1°C左右)。 * 设置喷雾周期(标准NSS为连续喷雾)。 * 预热箱体至设定温度。
4. 试样放置: 将制备好的试样放置在支架上,确保测试面朝上并与垂直方向成规定角度(20°±5°),试样间留有足够间隙,互不接触且避免盐雾直接滴落。
5. 运行试验: * 启动试验箱,开始喷雾。记录试验开始时间。 * 试验过程中,定期检查(如每天)设备运行状态(温度、压力、喷雾量)、盐水溶液量,并记录环境条件(若有)。 * 按规定时间间隔(如24h、48h、96h、240h、480h、720h、1000h等)检查试样表面状况,记录出现的腐蚀现象及其时间(如有必要可拍照记录)。检查应迅速,避免长时间开箱。 * 定期(至少每24小时)收集盐雾沉降液,测量其沉降量是否符合要求(1.0~2.0 ml/h/80cm²),并测量收集液的pH值(应在6.5~7.2之间)。
6. 试验终止与试样处理: * 达到预定试验时间或出现严重腐蚀(需根据标准或协议约定终止条件)后,停止试验。 * (小心地)取出试样。用低于40°C的流动温水轻柔冲洗试样表面,去除残留盐分。然后立即用冷风吹干或置于干燥器内干燥。 * 注意: 清洗和干燥过程应避免损伤已形成的腐蚀产物或涂层。
7. 结果评价: * 立即或在干燥后规定时间内(通常24小时内)对试样进行最终检查。 * 详细记录并描述所有表面的腐蚀形态、位置和程度(拍照)。 * 根据选定的标准对腐蚀等级进行评定(如GB/T 6461, ISO 10289)。 * 若需要,进行试验后的附着力测试或失重测量。 * 对比不同试样或与标准/要求进行对比,得出耐蚀性评价结论。
金属涂层耐中性盐雾腐蚀检测
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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