鹽霧試驗新替代方案：循環腐蝕鹽霧試驗

循環腐蝕試驗的新標準為連續鹽霧試驗提供了替代方案。

大約在1914年，鹽霧試驗箱首次用於腐蝕試驗，在1939年，中性鹽霧試驗被合並為ASTM B117，今天ASTM B117是在金屬腐蝕委員會G-l管轄下操作鹽霧(霧)設備的慣例。這種傳統的鹽霧試驗規定在35°C下持續暴露於5%的鹽溶液霧中，在某些情況下ASTM B117對質量控製測試有用，但在其他情況下則不然。在80年的使用過程中，ASTM B117有過多次改進。盡管進行了所有這些改進，但長期以來人們普遍認為鹽霧暴露結果與實際大氣暴露中所見的腐蝕關係不大。

在塗料行業，每個配方師都可以講述一些可怕的故事，這些塗料在戶外多年表現良好，但在鹽霧中很快就失效了；或者更糟的是，在鹽霧中持續了幾千個小時的油漆卻在戶外悲慘地失敗了。盡管如此，ASTM B117已被普遍接受為標準腐蝕環境，並仍廣泛用於測試油漆和電鍍飾麵、軍事部件和電氣部件。考慮到鹽霧暴露是購買數億美元塗料的基礎，這些塗料保護數十億美元的結構，潛在的經濟損失是驚人的。

ASTM B117的一個局限性是，5%的鹽溶液不一定是使用中遇到的電解質的真實代表，各種不同的電解質混合物現在被用於不同的應用，

ASTM B117鹽霧更嚴重的限製是它提供了一個連續的環境，條件沒有變化。相反，暴露在天氣中的材料會經曆濕度、溫度、陽光和腐蝕性溶液濃度的周期性變化。就化學反應和最耐腐蝕的材料類型而言，循環環境中的腐蝕與連續環境中的腐蝕有很大不同。世界各地的研究人員已經進行了各種循環腐蝕試驗(CCT ),這些試驗結合了各種幹濕循環、溫度循環、溶液濃度循環以及某些情況下的紫外線組合。令人印象深刻的研究表明，對於許多應用，CCT能夠更好地區分哪些材料在戶外更耐用。許多這些CCT最近已經被各種標準團體采用。說明符現在可以選擇標準化的循環測試。下麵是對其中一些測試的描述。

ASTM G85附錄A5 在委員會G-1的管轄下，ASTM G85《改良鹽霧試驗規程》的新附件描述了所謂的“prohesion”循環，這種廣泛使用的循環暴露是在英國為工業維護塗層開發的。附著力也被認為是絲狀腐蝕的良好循環。這個循環交替進行一小時的霧和一小時的幹燥。電解質溶液比傳統的鹽霧要稀得多，但是加入了硫酸鹽以在某種程度上代表工業氣氛。隨著溶液變幹，它變得越來越濃，從而使樣品在整個溶液濃度範圍內循環。暴露條件包括:

粘合暴露周期為:

結論

目前有ASTM標準用於測量土壤中的pH值(G51，腐蝕測試中使用的土壤pH值測試方法)和測量土壤電阻率(G57，使用溫納四電極模式現場測量土壤電阻率的方法)。這些標準是最準確的，所有對土壤的電學或腐蝕特性感興趣的人都應該遵守。

小組委員會g01 . 10正在用兩個標準取代G57，以進一步澄清技術並消除任何混淆來源。一個標準涉及溫納四點法；第二部分將涉及土壤箱的使用。

幹燥是通過用新鮮空氣吹掃試驗箱來實現的，這樣在45分鍾內所有可見的液滴都從樣品上幹燥掉。

ASTM B5894

循環鹽霧/紫外線 ASTM標準D5894,《塗漆金屬的周期性鹽霧/紫外線暴露操作規程》(在噴霧/幹燥櫃和紫外線/冷凝櫃中交替暴露),剛剛在一月份通過了ASTM協會審查。ASTM D5894循環包括在循環鹽霧室(prohesion)中的一周和在熒光紫外線/冷凝室中的一周，按照ASTM G53,《非金屬材料暴露的光和水暴露儀器(熒光紫外線冷凝型)操作規程》。總持續時間通常為6至12周，取決於材料的耐久性。廣泛的研究表明，對於工業維護塗料來說，這種循環比持續的鹽霧，甚至是單獨的附著力更好地再現了大氣腐蝕，這是因為紫外線對這種塗層的損害會使其更容易受到腐蝕。測試循環如下所述進行:

循環腐蝕鹽霧箱工作原理

循環腐蝕試驗在重複循環中將試樣暴露在一係列不同的環境中。簡單的測試可能包括兩種狀態之間的循環:有霧和幹燥。更複雜的程序，如汽車，需要多步循環，包括濕度或冷凝，以及鹽霧和幹燥。

噴霧功能

在噴霧功能期間，腐蝕測試儀通常作為傳統的鹽霧進行操作

內部儲罐中的腐蝕性溶液被泵送到噴嘴，在那裏與壓縮空氣混合

壓縮空氣在到達噴嘴的途中通過鼓泡塔進行加濕(除了附著力測試)

噴嘴將溶液和空氣霧化成腐蝕性霧

室加熱器保持程序化的室溫度

幹燥功能

在幹燥功能期間，吹掃鼓風機迫使室內空氣通過空氣加熱器進入室內。這造成了室內的低濕度條件。腔室溫度由腔室加熱器和空氣加熱器控製。

潮濕功能

Q-FOG CCT型號循環腐蝕鹽霧試驗箱可以將熱的水蒸汽導入到鹽霧箱內，使鹽霧箱箱體保持95%-100%的相對濕度，如有需要可以通過蒸汽發生器的加熱器保持箱體內的溫度保持在一個設置好的固定值。

噴淋功能

Q-FOG循環腐蝕鹽霧箱噴淋功能可用於某些汽車腐蝕試驗標準，溶液的流量可以支持調整，固定在特別位置的噴嘴將溶液均勻的噴淋在樣品上。

相對濕度控製功能

Q-FOG CRH型號循環腐蝕鹽霧箱通過使用空氣預調節器，鼓風機和霧化加濕噴嘴，使鹽霧箱體內的響度濕度和溫度逐步爬坡上升到設定值。

通用汽車GM9540P方法B 

根據汽車工程師協會(SAE)汽車腐蝕與防護(ACAP)委員會的研究，GM9540P方法B目前被認為是汽車表麵腐蝕(塗漆或預塗金屬)的推薦CCT方法之一。這個循環包括短暫的鹽霧期、室溫幹燥期、濕熱期和幹熱期。電解質包括典型道路鹽的成分。這個循環中不包括紫外線，因為紫外線對汽車麵漆的損害不足以影響其耐腐蝕性。該測試通常是手動進行的，使用噴霧瓶進行鹽潤濕，然後在濕度室和烘箱中進行單獨的測試。如果手動執行，測試需要16個小時的工作日。也有許多自動測試器可以在一個小室中進行這種暴露。GM9540P/B暴露條件包括:

GM9540P/B暴露周期如下:

ISO工業標準草案-酸雨覆銅板

 該程序旨在模擬酸雨暴露，是對日本汽車標準組織汽車腐蝕試驗方法M609的修改。電解液含有酸雨的一些主要成分。它尚未通過ISO技術委員會156獲得ISO的最終批準。在CCT循環腐蝕鹽霧試驗箱中模擬酸雨腐蝕情況暴露條件包括:

在CCT循環腐蝕鹽霧試驗箱中模擬酸雨腐蝕情況，暴露周期為:

在CCT循環腐蝕鹽霧試驗箱中模擬酸雨腐蝕的過渡時間規定如下:

ISO 11474-鹽加速戶外暴露

該試驗通常被稱為“結痂腐蝕”試驗，尚未獲得ISO的最終批準。該試驗包括將樣品暴露在麵向南方45°的常規架子上。每周兩次用3%的鹽溶液手動噴灑樣品。這種簡單的程序伴隨著濕/幹循環、溶液濃度循環、濕度循環、溫度循環和紫外線暴露而加速腐蝕。關於塗料加速試驗的ASTM小組委員會001.27(塗料和相關塗料、材料和應用的委員會0-1的一部分)也投票通過了一個類似的5%鹽溶液標準。

未來方向

這些新的循環方法都不是腐蝕測試的“全部和最終目的”。沒有一個測試可以模擬所有的最終使用環境。任何單一的測試也不可能適用於所有種類的材料。將來，說明符將不得不選擇最適合特定材料和最終使用環境的測試方法。再者，以上方法都被認為是沒有完全完成的。工作正在進行中，以提高實驗室到實驗室的再現性(始終是一個問題)，並開發更現實的循環和電解質。我們非常希望能夠找到其他以前沒有嚐試過的方法，甚至更適合某些應用。

此外，重要的是要記住，所有的耐久性測試，包括自然戶外暴露，都是相對測試。他們沒有給出一種材料實際使用壽命的絕對預測。它們僅僅提供了兩種或多種材料在耐久性方麵相互比較的指示。為了了解自己的情況，在每次腐蝕測試中，無論是在室內還是室外，暴露已知耐久性的對照樣品是非常重要的。當然，要抵製誘惑，不要想出一個神奇的轉換係數，x小時的實驗室暴露相當於y年的室外服務。

也就是說，這些新的循環測試確實有望給出各種材料耐腐蝕性的更真實的排名。如果應用得當，它們有可能節省數十億美元不必要的腐蝕損失。此外，如此多的新標準正在開發的事實證明了大氣腐蝕測試的新時代，有了開發更有意義的標準測試的新自由。