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影響鹽霧腐蝕的因素

閱讀:1658        發布時間:2010-8-25

影響鹽霧試驗結果的主要因素包括:試驗溫濕度、鹽溶液的濃度、樣品放置角度、鹽溶液的pH值、鹽霧沉降量和噴霧方式等。

  1.試驗溫濕度

  溫度和相對濕度影響鹽霧的腐蝕作用。金屬腐蝕的臨界相對濕度大約為70%。當相對濕度達到或超過這個臨界濕度時,鹽將潮解而形成導電性能良好的電解液。當相對濕度降低,鹽溶液濃度將增加直至析出結晶鹽,腐蝕速度相應降低。

  試驗溫度越高鹽霧腐蝕速度越快。電工委員會IEC603551971AN APPRAISAL OF THE PROBLEMS OF ACCELERATED TESTING FOR ATMOSPHERIC CORROSION》標準指出:溫度每升高10,腐蝕速度提高23倍,電解質的導電率增加1020%”。這是因為溫度升高,分子運動加劇,化學反應速度加快的結果。對于中性鹽霧試驗,大多數學者認為試驗溫度選在35較為恰當。如果試驗溫度過高,鹽霧腐蝕機理與實際情況差別較大。

  2.鹽溶液的濃度

  鹽溶液的濃度對腐蝕速度的影響與材料和覆蓋層的種類有關。濃度在5%以下時鋼、鎳、黃銅的腐蝕速度隨濃度的增加而增加;當濃度大于5%時,這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的增加而下降。上述這種現象可以用鹽溶液里的氧含量來解釋,鹽溶液里的氧含量與鹽的濃度有關,在低濃度范圍內,氧含量隨鹽濃度的增加而增加,但是,當鹽濃度增加到5%時,氧含量達到相對的飽和,如果鹽濃度繼續增加,氧含量則相應下降。氧含量下降,氧的去極化能力也下降即腐蝕作用減弱。但對于鋅、鎘、銅等金屬,腐蝕速度卻始終隨著鹽溶液濃度的增加而增加。

  3.樣品的放置角度

  樣品的放置角度對鹽霧試驗的結果有明顯影響。鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的,樣品水平放置時,它的投影面積zui大,樣品表面承受的鹽霧量也zui多,因此腐蝕zui嚴重。研究結果表明:鋼板與水平線成45度角時,每平方米的腐蝕失重量為250 g,鋼板平面與垂直線平行時,腐蝕失重量為每平方米140 gGB/T2423.17-93標準規定平板狀樣品的放置方法,應該使受試面與垂直方向成30度角。

  4.鹽溶液的pH

  鹽溶液的pH值是影響鹽霧試驗結果的主要因素之一。pH值越低,溶液中氫離子濃度越高,酸性越強腐蝕性也越強。以Fe/ZnFe/CdFe/Cu/Ni/Cr等電鍍件的鹽霧試驗表明, 鹽溶液的pH值為3.0的醋酸鹽霧試驗(ASS)的腐蝕性比pH值為6.57.2的中性鹽霧試驗(NSS)嚴酷1.52.0倍。

  由于受到環境因素的影響,鹽溶液的pH值會發生變化。為此國內外的鹽霧試驗標準對鹽溶液的pH值范圍都作了規定,并提出穩定試驗過程中鹽溶液 pH值的辦法,以提高鹽霧試驗結果的重現性。

  影響鹽溶液pH值變化的原因和結果

  1)引起鹽霧試驗過程中鹽溶液pH值變化的根源主要來自空氣中的可溶性物質,這些物質的性質可能不同,有些溶于水里后呈酸性, 有些溶于水里后呈堿性;

  2)鹽霧試驗過程中,空氣中的可溶性物質溶入鹽溶液或從鹽溶液里逸出的過程是一個可逆過程。溶入物質會使鹽溶液的 pH值降低,而逸出物質會使鹽溶液 pH值升高,降低率和升高率相等的同時溶入速度大于逸出速度,將使鹽溶液的pH值降低。反之,鹽溶液的pH值升高。溶入和逸出速度相等,pH值不變。

  3)影響鹽溶液pH值變化的因素很多。例如空氣中可溶性物質的性質和含量、壓力、空氣與鹽溶液的接觸面積和接觸時間等。

  a.空氣中可溶性物質的性質和含量

  空氣中含有CO2,SO2 ,NO2 ,H2S等,這些氣體溶于水則生成酸性物質,使水的pH值降低。空氣中也可能存在堿性的塵埃顆粒,這些物質溶于水會使水的pH值升高。

  b.大氣壓力

  氣體在水中的溶解度與大氣壓力成正比。0,1atm大氣壓力下100ml的水中能溶解0.355g CO2 ,而在2atm大氣壓力下100ml水能溶解0.670g CO2。當利用壓縮空氣噴霧時,由于大氣壓力增加,空氣中CO2 等酸性物質的溶解量增加, 鹽溶液的pH值降低。這個過程與噴霧后受溫度下降而使CO2 從鹽溶液里逸出的過程恰恰相反。

  c.空氣與鹽溶液的接觸面積和接觸時間

  噴霧使鹽溶液變成直徑為15μm微細顆粒的鹽霧。接觸面積增加使得氣體溶入液體或氣體從液體中逸出的量都大大增加。當影響氣體溶入液體和氣體從液體中逸出的條件(例如壓力,溫度等)不變時,溶入和逸出速度zui終將達到平衡狀態。在達到平衡狀態以前,隨著時間的增加,溶入或逸出的量也將增加。

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