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分享鹽霧試驗條件對結果的六大影響

2022-12-12 [2454]

腐蝕速率在很大程度上取決于溫度、鹽溶液濃度、溶液PH值、鹽霧淀積率及流速等方面。

 

(1)試驗溫度的影響

 

隨著溫度升高,腐蝕速度也會越快。IEC60355指出:“溫度每升高10,腐蝕速度將提高23,電解質的導電率將增加10%20%”。這是因為溫度升高,試樣表面鹽液膜中的離子運動加劇,化學反應速度加快。不過由于氧在溶液中的溶解度與溫度成反比,所以當溫度超過35℃后,腐蝕速度反而隨著溫度升高而降低。

 

腐蝕速度主要是受溫度與溶解在溶液中的氧含量兩個因素所影響。

 

當溫度低于35℃時,雖然氧含量隨著溫度升高而降低,但在這種情況下電化學反應所需要的氧是足夠的,腐蝕速度(即電化學反應速度)與溫度成正比,腐蝕速度受溫度控制。

 

當溫度高于35℃時,隨著溫度升高而導致氧含量降低,從而不能滿足電化學反應所需要的量。此時,腐蝕速度是受溶解氧含量控制的,雖然溫度升高會使化學反應速度提高,但由于是氧在參與電化學反應,所以氧濃度下降,腐蝕速度卻隨溫度升高而降低。

 

(2)溶液濃度的影響

 

在一定溫度條件下,腐蝕速度是由鹽濃度與溶解在溶液中的氧含量兩個因素來控制的。當溶液中氧的含量能滿足電化學反應時,腐蝕速度受鹽濃度控制,即Cl-濃度越大,發(fā)生的反應越強,腐蝕速度與濃度成正比。當濃度增加到5%時,氧含量達到相對的飽和,當鹽濃度持續(xù)增加后,溶解的氧含量將逐漸降低,不能滿足電化學反應的需求。這時,腐蝕速度是受溶液中氧的含量來控制。雖然Cl-濃度變大,但此時起主要作用的是氧,所以腐蝕速度隨濃度的增加而變小。

(3)溶液PH值的影響

 

溶液的pH值反映了溶液的酸堿度。pH值越低,溶液中氫離子的濃度越高,酸性越強,腐蝕性也越強。所以為了使腐蝕速度穩(wěn)定在可控范圍內,應避免NaCl受其他因素影響而引起酸性或堿性。

 

(4)鹽霧淀積率的影響

 

鹽霧淀積率是單位時間內在試驗區(qū)域上淀積的鹽霧量,反映了噴霧密度和均勻性。鹽霧顆粒的大小與吸附的氧含量及腐蝕性,息息相關。自然界中90%以上的鹽霧顆粒直徑在1μm以下。有研究表明,直徑1μm的鹽霧顆粒表面所吸附的氧量與顆粒內部溶解的氧量是相對平衡的,鹽霧顆粒再小,所吸附的氧量也不再增加。但如果液膜中的氧是靜止的,當液膜與金屬接觸,金屬會很快腐蝕,同時液膜中的氧也很快下降,使腐蝕反應減慢。如果液膜不斷更新,腐蝕就會連續(xù)進行。

 

金屬表面液膜的更新速度隨鹽霧淀積率的增加而加快。鹽霧淀積率過低會影響金屬表面液膜的更新速度。當?shù)矸e率小于0.3mL/cm2·d,腐蝕速度隨淀積率的增加而增加。這是因為金屬表面液膜較薄,氧很快到達陰極表面,腐蝕率會緩慢上升,并逐漸趨于平穩(wěn);當沉降率超過1.2mL/cm2·d,液膜將增厚,氧的擴散距離將增加,從而到達陰極表面減緩,腐蝕速度反而不加快。

 

因此,控制鹽霧淀積率,保障腐蝕速度穩(wěn)定,使試驗結果可以再現(xiàn)。一般要求鹽霧淀積率控制在1~2mL/80cm2·h范圍內。

 

(5)試樣擺放角度的影響

 

在鹽霧試驗中,由于試驗箱內的溫度、鹽溶液濃度是恒定的,在控制好鹽霧淀積率的同時,試樣在鹽霧箱中的放置角度將對試驗結果將產生重要影響。鹽霧試驗是以垂直方向淀積的,在初始階段,腐蝕幾乎全部在試樣向上的一面發(fā)生,這和自然環(huán)境下的腐蝕情況存在差異。在自然環(huán)境下,試樣的兩面都會受到鹽霧腐蝕,而且有時試樣背面還更嚴重,說明鹽霧試驗本質上與自然環(huán)境的不同。試樣放置角度(樣品與水平面的夾角)的變化會嚴重影響水平面上的投影面積,直接關系到試樣表面的鹽霧淀積量,一般推薦試樣的擺放角度為20~30℃。

 

 

(6)流速的影響

 

在氧濃度、溫度、鹽濃度一定時,流速與腐蝕速度成正比關系,流速增加會導致腐蝕速度的加快。

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