復(fù)合鹽霧試驗(yàn)箱的腐蝕檢測原理

一、腐蝕原理：電化學(xué)腐蝕為主導(dǎo)

鹽霧腐蝕的本質(zhì)是電化學(xué)反應(yīng)，其過程可分為三個(gè)階段：

1.電解質(zhì)膜形成

• 鹽霧中的氯化鈉（NaCl）溶解在材料表面水膜中，形成導(dǎo)電的電解質(zhì)溶液。該溶液與金屬基體構(gòu)成原電池，其中金屬作為陽極（失去電子被氧化），雜質(zhì)或氧化膜作為陰極（接收電子）。

2.氯離子穿透與腐蝕加速

• 氯離子（Cl?）具有強(qiáng)穿透性，可破壞金屬表面的鈍化膜（如氧化鋁、氧化鉻），暴露基體金屬。同時(shí)，Cl?在陰極區(qū)富集，促進(jìn)氧氣還原反應(yīng)（去極化），加速陽極金屬溶解。

3.腐蝕產(chǎn)物生成

• 金屬離子（如Fe2?、Zn2?）與溶液中的OH?、CO?2?等結(jié)合，生成腐蝕產(chǎn)物（如鐵銹、白銹），進(jìn)一步破壞材料表面完整性。

二、復(fù)合環(huán)境模擬：多因素協(xié)同加速腐蝕

復(fù)合鹽霧試驗(yàn)箱通過組合以下環(huán)境條件，更真實(shí)地模擬實(shí)際使用場景中的腐蝕過程：

1.鹽霧環(huán)境

• 濃度與pH值：通常采用5% NaCl溶液，pH值中性或酸性。

• 噴霧方式：通過壓縮空氣將鹽溶液霧化，形成均勻微小液滴，沉降速率控制在1-2 mL/(80 cm2·h)。

2.濕熱環(huán)境

• 溫度與濕度：試驗(yàn)箱內(nèi)溫度通常設(shè)定為35℃或50℃，相對(duì)濕度≥95%。高溫高濕促進(jìn)電解質(zhì)膜形成，加速電化學(xué)反應(yīng)。

3.干燥循環(huán)

• 交變試驗(yàn)：在鹽霧階段后插入干燥階段，模擬晝夜交替或干濕交替環(huán)境。干燥導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物開裂，暴露新鮮金屬表面，進(jìn)一步加速腐蝕。

4.其他因素

• 部分試驗(yàn)箱可引入紫外線照射或二氧化硫氣體，模擬工業(yè)大氣或海洋-工業(yè)復(fù)合環(huán)境。

三、加速腐蝕機(jī)制：縮短評(píng)估周期

復(fù)合鹽霧試驗(yàn)箱通過以下方式顯著加速腐蝕過程：

1.高濃度鹽霧：試驗(yàn)箱內(nèi)鹽濃度是自然環(huán)境的數(shù)倍至數(shù)十倍，提高濃度，增強(qiáng)穿透能力。

2.恒定溫濕度：維持高溫高濕條件，促進(jìn)電解質(zhì)膜形成和電化學(xué)反應(yīng)速率。

3.交變循環(huán)：干濕交替破壞腐蝕產(chǎn)物層，形成“腐蝕-暴露-再腐蝕”的惡性循環(huán)。

4.酸性環(huán)境（CASS試驗(yàn)）：添加醋酸降低pH值，加速氫離子參與的陰極反應(yīng)，進(jìn)一步提速腐蝕。

效果對(duì)比：

• 自然環(huán)境下，碳鋼腐蝕速率約為0.1 mm/年；

• 中性鹽霧試驗(yàn)（NSS）中，碳鋼腐蝕速率可達(dá)0.5-1 mm/年；

• CASS試驗(yàn)中，腐蝕速率可提升至2-3 mm/年，評(píng)估周期縮短至數(shù)百小時(shí)。

四、應(yīng)用場景與標(biāo)準(zhǔn)

復(fù)合鹽霧試驗(yàn)箱廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

1.汽車工業(yè)：評(píng)估車身板材、電鍍件、噴涂件的防腐性能。

2.航空航天：驗(yàn)證結(jié)構(gòu)件、緊固件在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性。

3.電子電氣：考察電路板、連接器在潮濕鹽霧環(huán)境下的可靠性。

4.金屬與涂層制造：評(píng)價(jià)防銹油、鍍層、涂層的耐久性。