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0769-85842789所屬欄目：百科知識作者：越聯(lián)儀器點(diǎn)擊率：發(fā)布時(shí)間：2013-01-23 10:30:02
顧名思義,腐蝕試驗箱就是能夠對試樣進(jìn)行腐蝕試驗的箱體,一般使用鹽霧或者腐蝕性的氣體(如二氧化硫)來(lái)進(jìn)行腐蝕試驗。腐蝕試驗箱包括鹽霧腐蝕試驗箱，氣體腐蝕試驗箱、濕熱鹽霧腐蝕試驗箱、標準鹽霧試驗箱、循環(huán)腐蝕測試箱等。腐蝕試驗箱的用途非常廣泛，在航空航天、兵裝兵器、電工電子、化工冶金、建筑建材、質(zhì)檢計量、船舶鐵路、科研機構、院校等各行各業(yè)都有它的身影。
市面上使用最多的是腐蝕試驗箱有鹽霧腐蝕試驗箱和二氧化硫腐蝕試驗箱。今天我們重點(diǎn)來(lái)給大家講解下這兩種腐蝕試驗箱.
鹽霧試驗是一種主要利用鹽霧試驗設備所創(chuàng )造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來(lái)考核產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗。它分為二大類(lèi)，一類(lèi)為天然環(huán)境暴露試驗，另一類(lèi)為人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗。人工模擬鹽霧環(huán)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，在其容積空間內用人工的方法，造成鹽霧環(huán)境來(lái)對產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行考核。它與天然環(huán)境相比，其鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可以是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大大提高，對產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗，得出結果的時(shí)間也大大縮短。如在天然暴露環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進(jìn)行試驗，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下試驗，只要24小時(shí)，即可得到相似的結果。
（1） 中性鹽霧試驗是出現最早目前應用領(lǐng)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值調在中性范圍（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/80cm2.h之間。
（2） 醋酸鹽霧試驗是在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，最后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是國外新近發(fā)展起來(lái)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(fā)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(shí)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產(chǎn)品，通過(guò)潮態(tài)環(huán)境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生，也在產(chǎn)品內部產(chǎn)生。它是將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉換，最后考核整機產(chǎn)品的電性能和機械性能有無(wú)變化。
鹽霧試驗箱是人工模擬鹽霧試驗的一種試驗設備，通過(guò)鹽霧腐蝕試驗箱，可以人工模擬一種具有很強腐蝕性的環(huán)境，用來(lái)測試產(chǎn)品零部件、電子元件、金屬材料的抵抗鹽霧腐蝕的能力以及其他工業(yè)產(chǎn)品的鹽霧腐蝕試驗。
鹽霧腐蝕試驗箱是采用鹽霧腐蝕的方式來(lái)檢測被測樣品的可靠性，鹽霧是指大氣中由含鹽微小液滴所構成的彌散系統，是人工環(huán)境三防系列中的一種，很多企業(yè)產(chǎn)品需模擬海洋周邊氣候對產(chǎn)品造成的破壞性，所以鹽霧試驗箱應運而行。鹽霧試驗箱分為中性鹽霧和酸性鹽霧兩種，其區別在于符合的標準與試驗方法不同，又名“NSS”和"CASS"試驗，是人工三防氣候中最常見(jiàn)的一種測試方法。
1. 請先接通鹽霧箱電源及空壓機電源，空壓氣管連接。
2. 將純凈水或蒸餾水加入箱體內和箱體背后的入水口，直至面板上的低水位燈滅為止，否則無(wú)法正常動(dòng)作。
3. 排水管及排氣管連接完成，如前頁(yè)所示，指標向左為開(kāi)。
4. 將隔絕水槽加水至墊板位置，以免鹽霧泄漏。
5. 調配試驗溶液調制方法：
A.覆蓋層，中性鹽霧試驗（NSS試驗）
a.鹽溶液采用氯化鈉（化學(xué)純、分析純）和蒸餾水或去離子水配制，其濃度為（5%±0.1）﹪（質(zhì)量百分比）。霧化后的收集液，除擋板擋回部分外，不得重復使用；
b.霧化前的鹽溶液的PH值在6.5～7.2（35±2℃）之間。配制鹽溶液時(shí)，可采用化學(xué)純的稀鹽酸或氫氧化鈉的溶液來(lái)調整PH值，但濃度仍要符合a點(diǎn)的規定。
B.金屬覆蓋層，銅加速乙酸鹽霧試驗（CASS試驗）
6.將鹽水倒入鹽液補充瓶，即自動(dòng)充填鹽水進(jìn)入實(shí)驗室內噴霧塔，使藥水流至鹽水噴霧塔。
7.將濕球杯加水，濕球溫度計覆蓋著(zhù)紗布，紗布末端置于濕球杯內。
8.放置試片或試樣于置物架上：擺設角度依所需標準規定擺設，如標準試片130×70（mm）可用15度、30度斜置。
9.設定試驗溫度：依所需標準設定（按鍵“▲”為增加，按鍵“▼”為減少）
10.設定試驗時(shí)間：0～999Hr（H：時(shí)；按鍵“+”為增加；按鍵“－”為減少）
11.按下電源，操作按鍵，先行預溫，到達至設定溫度。注意：需將試驗蓋蓋上并小心輕放以免破損。
12.按下噴霧按鍵：
13.按下計時(shí)按鍵，依所設定時(shí)間之計時(shí)。
14.試驗完畢，依順序將各開(kāi)關(guān)關(guān)閉。
15.試驗中如有異常現象，請參照功能異常判斷表處理。
二氧化硫試驗設備利用二氧化硫氣體，在一定的溫度和相對的濕度的環(huán)境下對材料或產(chǎn)品進(jìn)行加速腐蝕，重現材料或產(chǎn)品在一定時(shí)間范圍內所遭受的破壞程度。二氧化硫腐蝕試驗箱可以用來(lái)考核材料及其防護層的抗二氧化硫腐蝕的能力，以及相似防護層的工藝質(zhì)量比較，也可以用來(lái)考核某些產(chǎn)品抗二氧化硫腐蝕的能力。
二氧化硫試驗設備能在試驗工作空間內在40℃保持恒定。在規定容積的箱體內部導入一定量的二氧化硫氣體，使濃度、溫度、相對濕度恒定的情況下對材料或產(chǎn)品進(jìn)行腐蝕試驗。
廣義的腐蝕指材料與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)相互作用而導致材料功能受到損傷的現象。狹義的腐蝕是指金屬與環(huán)境間的物理-化學(xué)相互作用，使金屬性能發(fā)生變化，導致金屬，環(huán)境及其構成系功能受到損傷的現象。
可分為濕腐蝕和干腐蝕兩類(lèi)。濕腐蝕指金屬在有水存在下的腐蝕，干腐蝕則指在無(wú)液態(tài)水存在下的干氣體中的腐蝕。由于大氣中普遍含有水，化工生產(chǎn)中也經(jīng)常處理各種水溶液，因此濕腐蝕是最常見(jiàn)的，但高溫操作時(shí)干腐蝕造成的危害也不容忽視。
金屬在水溶液中的腐蝕是一種電化學(xué)反應。在金屬表面形成一個(gè)陽(yáng)極和陰極區隔離的腐蝕電池，金屬在溶液中失去電子，變成帶正電的離子，這是一個(gè)氧化過(guò)程即陽(yáng)極過(guò)程。與此同時(shí)在接觸水溶液的金屬表面，電子有大量機會(huì )被溶液中的某種物質(zhì)中和，中和電子的過(guò)程是還原過(guò)程，即陰極過(guò)程。常見(jiàn)的陰極過(guò)程有氧被還原、氫氣釋放、氧化劑被還原和貴金屬沉積等。
隨著(zhù)腐蝕過(guò)程的進(jìn)行，在多數情況下，陰極或陽(yáng)極過(guò)程會(huì )因溶液離子受到腐蝕產(chǎn)物的阻擋，導致擴散被阻而腐蝕速度變慢，這個(gè)現象稱(chēng)為極化，金屬的腐蝕隨極化而減緩。
一般指在高溫氣體中發(fā)生的腐蝕，常見(jiàn)的是高溫氧化。在高溫氣體中，金屬表面產(chǎn)生一層氧化膜，膜的性質(zhì)和生長(cháng)規律決定金屬的耐腐蝕性。膜的生長(cháng)規律可分為直線(xiàn)規律、拋物線(xiàn)規律和對數規律。直線(xiàn)規律的氧化最危險，因為金屬失重隨時(shí)間以恒速上升。拋物線(xiàn)和對數的規律是氧化速度隨膜厚增長(cháng)而下降，較安全，如鋁在常溫氧化遵循對數規律，幾天后膜的生長(cháng)就停止，因此它有良好的耐大氣氧化性。
腐蝕的形態(tài) :可分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩種。在化工生產(chǎn)中，后者的危害更嚴重。
腐蝕發(fā)生在金屬表面的全部或大部，也稱(chēng)全面腐蝕。多數情況下，金屬表面會(huì )生成保護性的腐蝕產(chǎn)物膜，使腐蝕變慢。有些金屬 , 如鋼鐵在鹽酸中 , 不產(chǎn)生膜而迅速溶解。通常用平均腐蝕率（即材料厚度每年損失若干毫米）作為衡量均勻腐蝕的程度，也作為選材的原則 , 一般年腐蝕率小于 1 ～ 1.5mm, 可認為合用（有合理的使用壽命）。
腐蝕只發(fā)生在金屬表面的局部。其危害性比均勻腐蝕嚴重得多，它約占化工機械腐蝕破壞總數的 70 % , 而且可能是突發(fā)性和災難性的 , 會(huì )引起爆炸、火災等事故。 當然，腐蝕不光是有危害，有許多生產(chǎn)的工藝，是利用了腐蝕而進(jìn)行的。
金屬在海水中受化學(xué)因素、物理因素和生物因素的作用而發(fā)生的破壞。金屬結構腐蝕的結果,材料變薄,強度降低,有時(shí)發(fā)生局部穿孔或斷裂,甚至使結構破壞。全世界每年生產(chǎn)的鋼鐵產(chǎn)品，大約有十分之一因腐蝕而報廢，工業(yè)發(fā)達國家每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失，大約占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的2～4％。
第一次世界大戰期間，由于金屬腐蝕，英國許多軍艦在港口等候更換冷凝管，嚴重地影響了戰斗力。后來(lái)由于G.D.本戈和R.梅等人對黃銅冷凝管的脫鋅作用進(jìn)行了仔細的研究，改進(jìn)了冷凝器的設計，又用新材料代替黃銅，才解決了這個(gè)腐蝕問(wèn)題。1935年，國際鎳公司在美國北卡羅來(lái)納州的賴(lài)茨維爾比奇，建立了F.L.拉克腐蝕研究所，對金屬材料和非金屬材料進(jìn)行了大量的海水腐蝕和海洋大氣腐蝕的試驗。20世紀70年代，英國、法國、聯(lián)邦德國和荷蘭等國為了開(kāi)發(fā)北海的石油和天然氣，協(xié)作研究了近海鋼結構的腐蝕問(wèn)題，特別是腐蝕疲勞問(wèn)題。許多國家都十分重視關(guān)于金屬的腐蝕和防護的科學(xué)研究，學(xué)術(shù)交流活動(dòng)很多。中國在1949年之后，金屬腐蝕和保護的研究方面，得到了迅速的發(fā)展，在國民經(jīng)濟和國防建設中起了重要的作用。
浸入海水中的金屬，表面會(huì )出現穩定的電極電勢。由于金屬有晶界存在,物理性質(zhì)不均一；實(shí)際的金屬材料總含有些雜質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)也不均一；加上海水中溶解氧的濃度和海水的溫度等，可能分布不均勻,因此金屬表面上各部位的電勢不同,形成了局部的腐蝕電池或微電池。電勢較高的部位為陰極，較低的為陽(yáng)極。
電勢較高的金屬，如鐵，腐蝕時(shí)陽(yáng)極進(jìn)行鐵的氧化：
Fe→Fe2++2e-
釋放的電子從陽(yáng)極流向陰極，使氧在陰極被還原：
O2+2H2O+4e-→4OH-
氫氧離子經(jīng)海水介質(zhì)移向陽(yáng)極，與亞鐵離子生成氫氧化亞鐵：
Fe2++2OH-→Fe(OH)2
它易與海水中的溶解氧反應生成氫氧化鐵。后者經(jīng)部分脫水成為鐵銹 Fe2O3·H2O ，它的結構疏松，對金屬的保護性能低。 電勢較低的金屬，例如鎂，被海水腐蝕時(shí)，鎂作為陽(yáng)極而被溶解，陰極處釋放出氫。 當電勢不同的兩種金屬在海水中接觸時(shí)，也形成腐蝕電池,發(fā)生接觸腐蝕。例如鋅和鐵在海水中接觸時(shí),因鋅的電勢較低,腐蝕加快；鐵的電勢較高，腐蝕變慢,甚至停止。 工業(yè)用的大多數金屬，金屬狀態(tài)不穩定，在海水中有轉變成化合物或離子態(tài)物質(zhì)的傾向。但是金和鉑等貴金屬，金屬狀態(tài)穩定，在海水中不發(fā)生腐蝕。
金屬在海水中的腐蝕，影響因素很多，包括化學(xué)、物理和生物等因素。
5.2.1化學(xué)因素
①溶解氧。海水溶解氧的含量越多，金屬的腐蝕速度越快。但對于鋁和不銹鋼一類(lèi)金屬，當其被氧化時(shí)，表面形成一薄層氧化膜，保護金屬不再被腐蝕,即保持了鈍態(tài)。此外，在沒(méi)有溶解氧的海水中,銅和鐵幾乎不受腐蝕。
②鹽度。海水含鹽量較高，其中所含的鈣離子和鎂離子，能夠在金屬表面析出碳酸鈣和氫氧化鎂的沉淀，對金屬有一定的保護作用。河口區海水的鹽度低，鈣和鎂的含量較小，金屬的腐蝕性增加。海水中的氯離子能破壞金屬表面的氧化膜,并能與金屬離子形成絡(luò )合物,后者在水解時(shí)產(chǎn)生氫離子，使海水的酸度增大，使金屬的局部腐蝕加強。
③酸堿度。用pH值表示。pH值越小,酸性越強,反之亦然。海水的pH值通常變化甚小，對金屬的腐蝕幾乎沒(méi)有直接影響。但在河口區或當海水被污染時(shí)，pH值可能有所改變，因而對腐蝕有一定的影響。
5.2.2物理因素
①流速。海水對金屬的相對流速增大時(shí)，溶解氧向陰極擴散得更快，使金屬的腐蝕速度增加。特別是當海水流速很大,或者它對金屬的沖擊很強時(shí),海水中產(chǎn)生氣泡，就發(fā)生空泡腐蝕，其破壞性更強。船舶螺旋推進(jìn)器的葉片，往往因空泡腐蝕而損壞。
②潮汐。海水中裸鋼樁的腐蝕,可表明潮水漲落的影響。靠近海面的大氣中,有多量的水分和鹽分，又有充足的氧，對金屬的腐蝕性比較強。因此，在平均高潮線(xiàn)上面海水浪花飛濺到的地方（飛濺區），金屬表面經(jīng)常處于潮濕多氧的情況下，腐蝕最為嚴重。在平均高潮線(xiàn)和平均低潮線(xiàn)之間為潮差區，金屬的腐蝕性差別很大，由高潮線(xiàn)向下,腐蝕速度逐漸下降。總的說(shuō)來(lái),在平均中潮線(xiàn)以上的腐蝕比較嚴重。
③溫度。水溫升高，會(huì )使腐蝕加速。但是溫度升高，氧在海水中的溶解度降低，使腐蝕減輕。這兩方面的效果相反。
5.2.3生物因素
許多海洋生物常常附著(zhù)在海水中的金屬表面上。鈣質(zhì)附著(zhù)物對金屬有一定的保護作用，但是附著(zhù)的生物的代謝物和尸體分解物，有硫化氫等酸性成分，卻能加劇金屬的腐蝕。另外，藤壺等附著(zhù)生物在金屬表面形成縫隙,這時(shí)隙內水溶液的含氧量比隙外海水少,構成了氧的濃差電池，使隙內的金屬受腐蝕，這就是金屬的縫隙腐蝕。銅及其合金被腐蝕時(shí)，放出有毒的銅離子，能夠阻止海洋生物在金屬表面附著(zhù)生殖，從而免受進(jìn)一步的腐蝕。此外，存在于海水中和淤泥中的硫酸鹽還原菌，能將硫酸鹽還原成硫化物，后者對金屬有腐蝕作用。
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