循环腐蚀测试知多少

   本文主要是对循环腐蚀测试 ( CCT ) 进行概述。简述循环腐蚀测试的基本原理，包括测试机理和常用的循环腐蚀测试循环。本文不是循环腐蚀测试详尽的教程，如需了解详细的资料，请参阅相关的技术文章

背景

    大约从1914 年开始盐雾喷淋方法首次用于测试材料的耐腐蚀性能。1939 年，中性盐雾喷淋测试被写入 ASTM B117 标准1。这种传统的盐雾标准要求样品，在35℃条件下连续暴露在浓度为 5% 的盐雾中。虽然 ASTM B117 测试标准在 80 年的应用过程中有过多次修正和改进，但是人们长久以来都认为"盐雾喷淋法"的测试结果与样品户外暴露实际的腐蚀效果相关性不好。即便如此,目前 ASTM B117 仍然是盐雾腐蚀测试的主要标准，广泛应用于涂层、军用元件和电子元件的耐腐蚀性测试。随着人们对材料防腐要求的提高,工程师及科研人员不断地尝试开发能更准确模拟户外腐蚀效果的测试程序。二十世纪六十年代和七十年代，英国的 Harrison 和 Timmons2,3 开发了Prohesion 测试，特别适用于工业防护涂料的腐蚀性测试。近几年来，SAE 和 AISI 已经开始研究开发汽车循环腐蚀性测试。目前结果令人满意，并发表了一些文章4,5,6,7,8,9,10，日本研究人员也已经开发出许多循环腐蚀性测试方法。

什么是循环腐蚀测试?

    循环腐蚀测试是一种比传统恒态的暴露更真实的盐雾喷淋测试。因为实际户外暴露通常包含干湿两种环境，模拟这些自然的、周期性条  件，实验室加速测试才有意义。研究表明，经过循环腐蚀测试后，样品的相对腐蚀率、结构、形态和户外的腐蚀结果很相似。因此，循环腐蚀测试比传统盐雾喷淋法，更接近真实的户外暴露。它们能有效地评价很多腐蚀机制，如一般腐蚀，电化腐蚀和缝隙腐蚀等。

循环腐蚀测试的目的是再现户外腐蚀环境的腐蚀类型。CCT 测试把样品暴露于一系列不同条件的循环环境中。简单的暴露循环，如 Prohesion 测试，是把样品暴露在由盐雾和干燥条件组成的循环中。更复杂的汽车测试方法除了要求盐雾及干燥循环外，还要求浸泡、潮湿和冷凝等循环。最初这些测试循环是通过人工操作来完成的，实验室操作人员把样品从盐雾喷淋箱移到潮湿试验箱，再移到干燥装置等。最近，微处理器控制的测试箱可以自动完成这些测试步骤，减少了试验的不确定性。

暴露条件

    循环腐蚀性测试中应用到下述条件中的一种或全部:

室温条件:

    在CCT 测试中，室温环境是指实验室室温条件。室温条件通常可以非常缓慢地改变测试样品的性能。例如，盐雾喷淋后的样品在室温条件中放置两小时。样品实际上在特定温度和湿度条件下经历一个缓慢的干燥过程。

    一般而言，"室温条件"中没有腐蚀性蒸汽和气体。几乎没有气体流动，温度通常是 25±5℃，相对湿度为 50% 或更低，每次测试时应监控并记录实验室条件。

箱内条件:

    非室温条件通常指测试箱内暴露条件。在不同的非室温条件之间的转换，可以通过人工把测试样品从一个试验箱移动到另外一个试验箱，或在全自动的试验箱内，实现由一个条件到另一条件的循环。每次试验需监控温度和相对湿度。如果可能, 应该采用自动控制系统。温度偏差应该精确到 ±3℃或更小。

盐雾(喷淋)条件:

    盐雾条件可在 B117 类型的测试箱内实现，或在实验室条件下人工操作。喷嘴可喷出雾状盐溶液。一般来说，除 NaCl(氯化钠)外，也可使用含其他化学品的电解液来模拟酸雨或其它工业腐蚀。

潮湿条件:

    CCT 测试程序通常要求高湿度条件。相对湿度要求为 95-100%。ASTM D224711 测试标准中有这一要求。有时候也可通过选用 B117 试验箱来喷淋纯水雾来实现。

干燥条件:

    干燥条件可在一间开放式实验室中或在一个试验箱内实现。空间内空气充分流通，这样可避免分层且可干燥样品。"干燥"的定义比较复杂，人们对指的是样品的表面干燥还是彻底干燥还存有争议。随着产品腐蚀的渗透，样品彻底干燥所需的时间可能会增加。

浸泡腐蚀条件:

    这种条件通常包含特定浓度的电解液，一般情况下浓度为5%，pH 值在4到8，温度通常也是特定的。使用过程中，溶液可能被污染，应定期更换溶液。

浸水条件:

    必须使用蒸馏水或去离子水。关于水质的要求可参考ASTM D119312标准。浸泡用的容器应由塑料或其它惰性材料制成。浸泡液的pH值在6到8之间， 温度为24±3℃ ，电导率在2 5 ℃ 时应小于5 0mo hm/ cm。

LABone现有腐蚀测试设备有：多品牌的循环交变盐雾试验箱（Atlas & Ascott）、冷凝水试验箱、中性盐雾试验箱、酸性盐雾试验箱、铜加速乙酸盐雾试验箱。混合流动气体腐蚀试验箱、二氧化硫试验箱。LABone凭借业界领先的测试设备，过硬的技术能力，为客户提供快、准、稳的检测技术服务。