實驗分類
天然環境
(1)确定各種環境因素對工業産品的影響,找出對應的防護措施;
(2)考核産品的壽命退化情況及産品在這些環境條件下的适應性;
(3)為制定人工模拟試驗方法及驗證人工模拟試驗方法提供依據。
近十多年來,人工模拟試驗技術有了很大發展,各方面都達到相當完善程度。但是,即使是最先進的模拟設備也難于重現天然環境的綜合因素。例如,在熱帶環境中,産品往往會受到溫度、濕度、降雨、太陽輻射、鹽霧、黴菌、生态環境、污染等綜合因素的影響.在寒帶環境中,産品除了承受寒冷、低濕度、靜電效應等影響外,還會受到由于冷凍而使操作人員出差錯的人為因素影響。
加速模拟
别稱:人工模拟鹽霧試驗又包括中性鹽霧試驗、醋酸鹽霧試驗、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗、交變鹽霧試驗。
方法:人工模拟鹽霧環境試驗是利用一種具有一定容積空間的試驗設備——鹽霧試驗箱,在其容積空間内用人工的方法,造成鹽霧環境來對産品的耐鹽霧腐蝕性能質量進行考核。它與天然環境相比,其鹽霧環境的氯化物的鹽濃度,可以是一般天然環境鹽霧含量的幾倍或幾十倍,使腐蝕速度大大提高,對産品進行鹽霧試驗,得出結果的時間也大大縮短。如在天然暴露環境下對某産品樣品進行試驗,待其腐蝕可能要1年,而在人工模拟鹽霧環境條件下試驗,隻要24小時,即可得到相似的結果。但人工加速模拟試驗仍然與天然環境不同,因而也不能代替。
類别:(1)中性鹽霧試驗(NSS試驗)是出現最早目前應用領域最廣的一種加速腐蝕試驗方法。它采用5%的氯化鈉鹽水溶液,溶液PH值調在中性範圍(6~7)作為噴霧用的溶液。試驗溫度均取35℃,要求鹽霧的沉降率在1~2ml/80cm·h之間。
(2)醋酸鹽霧試驗(ASS試驗)是在中性鹽霧試驗的基礎上發展起來的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降為3左右,溶液變成酸性,最後形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS試驗快3倍左右。
(3)銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(LRHS-663P-RY)是國外新近發展起來的一種快速鹽霧腐蝕試驗,試驗溫度為50℃,鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅,強烈誘發腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗的8倍。
(4)交變鹽霧試驗是一種綜合鹽霧試驗,它實際上是中性鹽霧試驗加恒定濕熱試驗。它主要用于空腔型的整機産品,通過潮态環境的滲透,使鹽霧腐蝕不但在産品表面産生,也在産品内部産生。它是将産品在鹽霧和濕熱兩種環境條件下交替轉換,最後考核整機産品的電性能和機械性能有無變化。
試驗液
鹽霧試驗試驗液之配制:溶解試藥級氯化鈉
(1)于蒸餾水(或總溶解固體量小于200ppm以下的水中),調配成濃度為5%的試驗液
(2)此試驗液在35℃噴霧後,其收集液pH值應為6.5~7.3
(3)且噴霧前,此試驗液不能含有懸浮物
注:1、氯化鈉不能含有銅與鎳的不純物,固體内的碘化鈉含量須小于0.1%。因為不純物中可能含有腐蝕抑制劑,所以不純物總含量須小于0.3%。
2、在33~35℃間測量此試驗液的比重應為1.0258~1.0402,在25℃測量時的比重則為1.0292~1.0443。此試驗液的濃度亦可利用硝酸銀溶液滴定法或其它方法标定。
3、試驗液須以試藥的監酸或氫氧化鈉稀溶液調整pH值,并以pH儀或其它可靠方法測量之由于配制試驗液的水中含有二氧化碳,二氧化碳在水中的溶解度随溫度改變而影響溶液的pH值,故須小心控制pH值。
pH值則可依下列任一方法調整:
a.常溫配制試驗液,于35℃噴霧,因為溫度的升高而使部份二氧化碳逸出溶液而升高pH值。故在常溫配制試驗液時,pH值應調整在6.5内,才可以使收集液的pH值在6.5~7.2之間
b.pH值調整前,使試驗液先煮沸再冷至35℃,或維持在35℃溫度48小時。如此調整的pH值在35℃噴霧時,将不會産生太大變化。
c.先将水加熱至35℃以上,以去除溶解的二氧化碳,而後再調制試驗液并調整pH值。如此在35℃噴霧時,所調整的pH值也不會産生太大變化。
(4)為避免噴霧嘴阻塞,此試驗液須過濾或小心傾斜注入鹽水桶,或于噴霧吸水管前端處裝上玻璃過濾器或适當之紗布為宜。
試驗準備
1、工作室底部加熱水槽内加足蒸餾水或去離子水,以防加熱時對箱體幹裂老化。
2、箱體上部四周水密封槽應加入适量的蒸餾水或去離子水,不宜過滿,切勿太少,以關閉箱蓋時,水和鹽霧均不外溢為佳。
3、空氣飽和器(不鏽鋼桶)内加入蒸餾水或去離子水,在加水前先打開(如圖1所示)放氣閥和飽和器加水閥,待水位高度為水位玻璃箱的4/5位置為宜,當加到規定水位時,必須關閉放氣閥門,同時關閉飽和器加水閥。由于長期試驗,飽和器水分蒸發消耗,當水位降低至2/5時應及時補水,防止因缺水導緻加熱管空燒,烤壞飽和器及内部加熱點元件。
4、檢查貯水箱和工作室内噴霧器之間的水管是否連接完好,把配制好的鹽溶液(一般按5%的濃度配制)加入貯水箱内。
5、檢查箱體後部的排霧管排霧狀況;氣管是否脫落、出口處是否通至下水道;管路是否堵塞;以免影響鹽霧的排放。
6、架好箱體裡面的漏鬥,檢查漏鬥與集霧器之間的連接管是否通暢完好,千萬不能影響鹽霧沉降量的收集。
7、檢查氣源與飽和器的連接管;氣源與噴霧器的連接管是否脫落,防止氣體外溢或供氣不足的弊端。
8、開啟箱蓋,将樣品正确放置在工作室内的樣品架上(離周圍室壁10%),樣品與樣品之間保持一定距離,使樣品暴露的表面積>98%,再關上箱蓋。
試驗内容
鹽霧試驗模拟海洋或含鹽潮濕地區氣候的環境,用于考核産品、材料及其防護層抗鹽霧腐蝕能力。有鹽霧試驗和交變鹽霧試驗兩種試驗。常用于在特殊條件下的質量評估、失效驗證。
種類:中性鹽霧試驗(NSS),醋酸鹽霧試驗(ASS),銅鹽醋酸加速鹽霧試驗(CASS)
鹽霧試驗的技術指标包括:鹽溶液濃度、相對濕度、溫度、鹽霧時間、貯存時間、試驗周期,集霧量,PH值。
各種鹽霧試驗參數的區别:
試驗過程的觀察
在試驗過程中,通常需要通過視窗、開箱檢查或觀察試樣的腐蝕程度,一般根據試驗要求或評價标準來執行(不同試樣的試驗類型與試驗條件、試驗标準不同,可結合相關國家标準來執行);需不定時或定時的觀察試驗箱内溫度、飽和塔/加熱箱的設置溫度是否在控制範圍、設定範圍以内,另外,還需對噴霧氣壓進行觀察與監控。
除了以上觀察項外,還有對噴霧量(與噴霧氣壓相對應的項)的和收集液PH值的,此項通過測量收集液來完成。以中性鹽霧試驗為例,噴霧量要求1.5ml/80cm²/h±0.5ml/80cm²/h,通過讀取箱體下方量筒收集液體積的變化來測定,要求PH值為6.2~7.2,即需要用PH試紙或PH計來測量收集液進行确認。
通過上述觀察以确保整個試驗過程的完整與結果的正常輸出,以上觀察項均可對試驗結果造成影響,是除試液配置、結果判定之外非常關鍵的一個環節。
試驗标準
标準是對重複性事物和概述所做的統一規定。鹽霧試驗标準是對鹽霧試驗條件,如溫度、濕度、氯化鈉溶液濃度和PH值等做的明确具體規定,另外還對鹽霧試驗箱性能提出技術要求。同種産品采用哪種鹽霧試驗标準要根據鹽霧試驗的特性和金屬的腐蝕速度及對鹽霧的敏感程度選擇。
下面介紹幾個鹽霧試驗标準,如GB/T2423.17—2008《電工電子産品基本環境試驗規程試驗Ka:鹽霧試驗方法》,GB/T2423.18—2000《電工電子産品環境試驗第2部分:試驗Kb:鹽霧,交變(氯化鈉溶液)》,GB5938—86《輕工産品金屬鍍層和化學處理層的耐腐蝕試驗方法,GB/T1771—91《色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定,SH/T0081-91《石油化工行業标準——防鏽油脂鹽霧試驗法》。
試驗判定方法
鹽霧試驗的目的是為了考核産品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質量,而鹽霧試驗結果判定正是對産品質量的宣判,它的判定結果是否正确合理,是正确衡量産品或金屬抗鹽霧腐蝕質量的關鍵。鹽霧試驗結果的判定方法有:評級判定法、稱重判定法、腐蝕物出現判定法、腐蝕數據統計分析法。
評級判定法
是把腐蝕面積與總面積之比的百分數按一定的方法劃分成幾個級别,以某一個級别作為合格判定依據,它适合平闆樣品進行評價。
稱重判定法
是通過對腐蝕試驗前後樣品的重量進行稱重的方法,計算出受腐蝕損失的重量來對樣品耐腐蝕質量進行評判,它特别适用于對某種金屬耐腐蝕質量進行考核。
腐蝕物出現判定法
是一種定性的判定法,它以鹽霧腐蝕試驗後,産品是否産生腐蝕現象來對樣品進行判定,一般産品标準中大多采用此方法。
腐蝕數據統計分析方法
提供了設計腐蝕試驗、分析腐蝕數據、确定腐蝕數據的置信度的方法,它主要用于分析、統計腐蝕情況,而不是具體用于某一具體産品的質量判定。
試驗産品
需要進行鹽霧試驗的産品主要是一些金屬産品,通過檢測來考察産品的抗腐蝕性。
例如:鋼絲繩,高鋅鐵絲,鋼闆,水利工程常用的鉛絲籠,石籠網,高爾凡鋼絲,鍍鋅複塑鉛絲網,鋅鋁合金格賓網等防洪防汛材料。
檢測機構
蘇州電器科學研究院、森博檢測實驗室、北科大分析檢驗中心、國家電器産品質量監督檢驗中心,機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所測量控制設備及系統實驗室等
處理方法
由于鹽霧測試機長期做鹽霧老化試驗,環境惡劣容易造成鹽霧測試機出現大大小小的故障,為了用戶能快速解決故障,繼續順利做鹽霧老化試驗,下面詳細介紹了一些常見故障與處理方法。
實驗室
故障原因:
1.試驗室溫度控制器溫度,設定過低;
2.試驗室安全保護開關設定過低;
3.加熱系統故障;
4.電磁繼電器故障;
5.控制器故障。
處理方法:
1.将溫度控制器設定于所需溫度;
2.将安全保護開關設定于所需溫度;
3.4.5.通知維修公司上門修理。
飽和桶
故障原因:
1.飽和桶溫度控制器溫度過低;
2.飽和桶安全保護開關設定過低;
3.加熱系統故障;
4.電磁繼電器故障;
5.控制器故障。
處理方法:
1.将溫度控制器設定于所需溫度;
2.将安全保護開關設定于所需溫度;
3.4.5.通知維修公司上門修理。
噴霧量
故障原因:
1.噴霧調節器放置過低;
2.預熱槽内之玻璃過濾器阻塞;
3.壓力設定過低。
處理方法:
1.将噴霧調節器調高;
2.将玻璃過濾器清洗幹淨;
3.将調壓閥調到1Kg每平方厘米之壓力,空壓機上标有—調壓閥,調整至2Kg每平方厘米之壓力。
水位不足
故障原因:表示水位過低。
處理方法:檢查試驗室或飽和桶是否水位足夠。
空壓機
故障原因:空壓機本身有自保的功能。
處理方法:照常使用,不影響試驗過程。
無法噴霧
故障原因:
1.空氣壓縮機沒有運轉;
2.空氣壓縮機出口的總開關沒打開;
3.電磁閥故障;
4.壓力表故障或壓力太低;
5.電磁接觸器故障;
噴嘴阻塞
處理方法:
1.将空壓機按鍵打開;
2.将空壓機總開關打開;
3.4.5.通知維修公司上門修理;
6.将噴嘴拆下清洗(請小心拆裝)。
水槽
故障原因:加溫水槽内水位太低時會切斷操作之電源。
處理方法:将加溫水槽之水位加至正常狀況下即可。
溫度
故障原因:溫度控制器故障、感溫棒故障。
處理方法:通知維修公司上門修理。
注意事項
1、供試驗用樣闆底材,必須徹底清除鏽迹和潤滑油脂。無論是經噴砂、打磨還是磷化過的底材,謹防暴露于潮濕空氣中,以防底材表面形成水膜造成再度生鏽或因此而降低塗層與底材間的附着力。特别強調的是嚴禁用手指觸摸底材有效部位,因為手指上的油脂、汗漬會沾污闆面,造成塗層局部起泡和生鏽。
2、鹽霧試驗的關鍵是配制電解質溶液的濃度,多種組分的溶質要按比例嚴格稱量,以确保pH值的準确性。不然會直接影響檢測結果。
3、制備塗層後的樣闆、件,需用塗料封邊和複蓋底材裸露部位,否則,造成鏽痕流挂、污染闆面,給評定等級工作帶來困難。
4、定期查闆、件時,應保持闆面呈濕潤狀态,盡量縮短闆面暴露于空氣中的時間。
5、完成試驗後,應立即對闆面做出客觀評價,包括:起泡、變色、生鏽、脫落。也可按客戶要求增加附着力、劃痕單邊鏽蝕距離的檢測評定。
6、闆面如需要劃痕,則應一次性劃透塗膜,并露出底材。不應重複施刀,以免造成劃痕處塗層翻邊和加寬單邊鏽蝕距離。根據經驗,闆面劃痕通常為交叉狀X,而圓柱工件則可劃成平行線Ⅱ。但劃痕距闆件緣應大于20mm,并依據GB/T9286—1998标準推薦的方法使用單刃切割器。
值得注意的是劃痕處單邊鏽蝕距離的測定方法。根據作者多年工作經驗,在試驗過程中,周期性查闆件應保持原始鏽蝕狀态記錄單項等級評定結果。當試驗結束後進行綜合等級評定時,首先選擇劃痕單邊鏽蝕最嚴重部位進行測量,然後用一工具小心剝離鏽斑,盡量保持不要破壞塗層,用水沖淨後再測量鏽蝕距離,測量結果可能有一下3種情況:
①因塗層沿劃痕邊緣起泡,底材鏽蝕,且塗層不完整,單邊鏽蝕距離大于規定要求。此種情況為塗層附着力不理想,造成起泡、鏽蝕;
②測量時看似鏽斑較大,清鏽後塗層完整,附着力較好,底材無鏽蝕蔓延,應以清鏽後測定的單邊鏽蝕距離為準。鏽斑較大,可能是因劃痕較寬造成鏽迹局部堆積所緻;
③清鏽後,塗層與底材剝離,底材已有大面積鏽蝕。此種情況往往發生在多道塗層厚膜中,說明塗料潤濕性、附着力差。
7、必須注意鹽霧箱中闆件應定期調整擺放位置,定期測定鹽霧沉降量以确保鹽霧均勻分布于箱體中的各個部位。