金屬件鹽霧測(cè)試 金屬飾品鹽霧測(cè)試 鹽是世界上最普遍的化合物之一。
在海洋、大氣、陸地表面、湖泊和河流中均能發(fā)現(xiàn)鹽。
因此,使物品避免暴露在鹽霧是不可能的。
鹽霧環(huán)境對(duì)電工、電子產(chǎn)品的影響僅次于溫度、振動(dòng)、濕熱及沙塵環(huán)境。
金屬腐蝕是一種自發(fā)氧化的過程。
鹽霧環(huán)境下,由于鹽霧液體作為電解液存在,增加了金屬內(nèi)部構(gòu)成微電池的機(jī)會(huì),加速了電化學(xué)腐蝕過程,使金屬或涂層腐蝕生銹、起泡,從而產(chǎn)生構(gòu)件、緊固件腐蝕破壞,機(jī)械部件、組件的活動(dòng)部位的阻塞或黏結(jié),使動(dòng)部件卡死、失靈,出現(xiàn)微細(xì)導(dǎo)線、印刷線路板開路或短路,元件腿斷裂等情形。
同時(shí),鹽溶液的導(dǎo)電性大大降低了絕緣體表面電阻和體積電阻,其鹽霧腐蝕物與鹽溶液的干燥結(jié)晶(鹽粒)間的電阻會(huì)比原金屬高,會(huì)增加該部位電阻和電壓降,影響觸電動(dòng)作,從而嚴(yán)重影響產(chǎn)品電性能。
因此,對(duì)電工電子產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)是考察產(chǎn)品抗腐蝕能力的一個(gè)重要方法。
鹽霧試驗(yàn)有中性鹽霧試驗(yàn)(N SS)、醋酸鹽霧(AA SS) 和銅加速醋酸鹽霧(CA SS)也稱氯化銅醋酸鹽霧)試驗(yàn)三種, 其中應(yīng)用最廣的是中性鹽霧試驗(yàn)。
中性鹽霧試驗(yàn)主要用來對(duì)金屬材料以及金屬上的金屬鍍層或非金屬無機(jī)鍍層的檢驗(yàn),也用來檢驗(yàn)涂覆系統(tǒng)。
與此相反,醋酸鹽霧和銅加速醋酸鹽霧一般只用于金屬鍍層的檢驗(yàn)而不用于有機(jī)覆層的檢驗(yàn)。
鹽霧試驗(yàn)的目的是考核產(chǎn)品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質(zhì)量,而鹽霧試驗(yàn)結(jié)果的判定正是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的主要評(píng)價(jià)因素,它的判定結(jié)果是否正確合理是正確衡量產(chǎn)品或涂層抗鹽霧腐蝕性能的關(guān)鍵。
試驗(yàn)的結(jié)果包括起泡、生銹、附著力的降低、由劃痕處腐蝕的蔓延等。
由于鹽霧試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并不普及,其判定方法也在探討中。
各類標(biāo)準(zhǔn)體系中,鹽霧結(jié)果評(píng)價(jià)推薦使用:《GB/T 1766—2008 色漆和清漆涂層老化的評(píng)級(jí)方法》和《GB/T 6461—2002 金屬基體上金屬和其他無機(jī)覆蓋層經(jīng)腐蝕試驗(yàn)后的試樣和試件的評(píng)級(jí)》。
1 術(shù)語1.1 一般表面腐蝕從整個(gè)材料-侵蝕介質(zhì)的接觸表面上材料被均勻除去。
這是一種很常見的腐蝕類型。
常見的類型為片狀腐蝕、面狀腐蝕。
1.2 點(diǎn)腐蝕(孔蝕)腐蝕介質(zhì)對(duì)有限局部的侵蝕,它透入材料形成孔洞或凹坑,其深度幾乎總是大于其直徑。
事實(shí)上在點(diǎn)腐蝕區(qū)外的表面上沒有金屬被去除。
點(diǎn)腐蝕常常是鹵化物離子造成的。
1.3 縫隙腐蝕主要發(fā)生在狹窄縫隙處的腐蝕,這是由于腐蝕介質(zhì)中的濃度差造成的,例如長(zhǎng)的氧擴(kuò)散通道造成的結(jié)果。
這類腐蝕使縫隙兩端之間產(chǎn)生電位差,導(dǎo)致通風(fēng)不良處腐蝕加劇。
1.4 脫鋅鋅從黃銅中有選擇地溶解,從而留下一種多孔性的紫銅組織。
脫鎳和脫鋁過程與此相似。
1.5 鐵銹在鐵和鋼上形成正亞鐵氧化物和氫氧化物腐蝕產(chǎn)物。
1.6 失光物體表面的光澤度變小。
2 鹽霧腐蝕機(jī)理與腐蝕能力2.1 鹽霧腐蝕機(jī)理自然界的鹽霧是強(qiáng)電解質(zhì),其中NaCl占電解質(zhì)的77.8%,電導(dǎo)很大,能加速電極反應(yīng)使陽極活化,加速腐蝕。
鹽霧對(duì)產(chǎn)品的腐蝕是以電化學(xué)方式進(jìn)行的,其機(jī)理是基于原電池腐蝕,腐蝕過程如下:陽極過程腐蝕電池中電位較負(fù)的金屬為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)。
金屬的陽極溶解過程至少由以下幾個(gè)連續(xù)步驟組成:1)金屬原子離開晶格轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻嫖皆? Me晶格→Me吸附。
2)電位差導(dǎo)致金屬氧化,其反應(yīng)為:Me→ Men+ → ne-。
放出相等數(shù)量的電子。
由此而形成的金屬離子既可溶解到電解液中,也可以與侵襲介質(zhì)中的成分發(fā)生反應(yīng)后淀析于金屬上。
3)陽極的過程可一直持續(xù)到它所生成的電子被陰極耗盡為止。
陰極發(fā)生反應(yīng):O2 +2H2O+4e-→4OH- ,在中性或堿性介質(zhì)中被還原成羥基離子。
羥基離子又可與金屬離子發(fā)生反應(yīng),而在酸性介質(zhì)中氫離子通過形成游離氫得到還原,氫則作為氣體逸出。
4)在電解液中,氯化鈉離解成為鈉離子和氯離子,部分氯離子、金屬離子和氫氧根離子反應(yīng)生成金屬腐蝕物:2nMe++2nCl-+2nOH-→ nMeCl + nMe(OH)。
鹽霧腐蝕的三要素是水、氧和離子。
涂層是一種高聚物薄膜,能不同程度地阻緩上述三要素的通過而發(fā)揮防腐作用。
一般情況下,只要水中鹽的濃度在0.4mol/L以上,鈉與氯離子就可以穿過涂膜擴(kuò)散,因此在噴鹽霧的情況下,上述陽極和陰極反應(yīng)是不能抑制的:離子透過漆膜比水和氧要慢得多,漆膜所含的羥基離解后使其帶負(fù)電,因而會(huì)選擇性地吸收陽離子透入漆膜,經(jīng)研究證實(shí),一般漆膜會(huì)大量吸收陽離子(如Na+ )透入漆膜,而陰離子(如Cl-)則不易透入。
離子透入漆膜的結(jié)果是使漆膜起泡、脫落。
如果被同一種液體浸潤(rùn)的兩種不同金屬互相電接觸,則陰極過程發(fā)生在較貴重的金屬上,而陽極過程則發(fā)生在“較賤的材料”上。