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為什么相對濕度對腐蝕性影響這么大?因?yàn)辂}有潮解點(diǎn)!

發(fā)布于:2022-08-23

什么是潮解?

潮解 - 固態(tài)鹽晶體從空氣中吸收了足夠的水分,變成電解質(zhì)的過程。只要空氣足夠潮濕,所有可溶性鹽都會發(fā)生潮解。

什么是潮解?

我們知道,在大氣環(huán)境中金屬材料發(fā)生的腐蝕本質(zhì)上是一個電化學(xué)過程,即在電解質(zhì)溶液中活潑的金屬失去由子,發(fā)生了氧化還原反應(yīng),參與者除了金屬本身外,還句括水,氧和離子,離子盡管不是必要的反應(yīng)條件,但由于大氣環(huán)境復(fù)雜,特別是海洋大氣中富含大的海鹽粒子,極易吸潮。

大氣腐蝕

假加溶于金屬表面,變會成為腐蝕性較強(qiáng)的電解質(zhì),氯離子會輕易穿透金屬表面的防護(hù)層,使鈍化態(tài)表面變成活潑表面,從而加速了腐蝕的進(jìn)行。如下圖所示,是鋼的腐蝕速率與鹽溶液濃度之間的關(guān)系圖。

鋼在鹽水中的腐蝕速率

上圖中表示:在溶液中,鹽濃度為0時,鋼的腐蝕已經(jīng)在進(jìn)行,而隨著鹽濃度增加,鋼的腐蝕明顯加速了,之后走低,是由于溶液中的氧在達(dá)到相對飽和之后,隨著鹽濃度增加而降低的緣故,氧少了,腐蝕也就放慢了。

潮解對金屬腐蝕影響,還在于不同的鹽,有各自不同的潮解點(diǎn),如下表。

Salt

DRH

Potassium Chloride (KCl)

85%

Ammonium Sulfate (NH4)2SO4

81%

Sodium Chloride (NaCl)

76%

Sodium Nitrate (NaNO3)

74%

Magnesium Chloride (MgCl2)

33%

Calcium Chloride (CaCl2)

31%

在佛羅里達(dá)州做過一個試驗(yàn),在佛羅里達(dá)州一天中戶外鋼板的相對溫度變化是這樣的,假加我們在鋼板上加上常見的三種鹽,氯化鉀潮解點(diǎn)在85%,氯化鈉是76%,而氯化鈣則在31%,我們可以看到,相對濕度的變化會形成鹽類污染物對產(chǎn)品的不同腐蝕程度。

佛羅里達(dá)州一天中戶外鋼板的相對溫度變化

為了與真實(shí)環(huán)境有更好的相關(guān)性,現(xiàn)代汽車腐蝕標(biāo)準(zhǔn)都會詳細(xì)描述各個相對濕度階段的時間要求,但正因?yàn)樗锌扇芙獾柠}都會在相對濕度少于100%時液化,實(shí)驗(yàn)就難以擁有好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。

現(xiàn)代汽車腐蝕標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境狀態(tài)總結(jié)
CycleSolutionSpray TypeRH < 50%50≤RH<76%RH≥76%
GM 9540P
NaCl 0.9%
CaCl2 0.1%
NaHCO3 0.075%
pH uncontrolled
Shower or Fog25%18%56%
JASO M609
NaCl 5.0%
pH = 7
Fog48%3%49%
VW PV1210
NaCl 5.0%
pH = 7
Fog9%*7%85%

循環(huán)鹽霧腐蝕剛試的基本步聚是“噴霧”到“干燥”到“潮濕”,在干燥階段,鹽會固化成結(jié)晶附在樣品上,到了“潮濕”階段,沒達(dá)到預(yù)定值前,結(jié)晶鹽就發(fā)生了潮解,形成強(qiáng)電解質(zhì)溶液,這會增加樣品濕潤的時間和腐蝕產(chǎn)生。

循環(huán)鹽霧腐蝕剛試的基本步聚是“噴霧”到“干燥”到“潮濕

以鋼-鋁構(gòu)件的電偶腐蝕測試為例,假設(shè)有兩種不同的轉(zhuǎn)換速度,紅色代表快,藍(lán)色代表慢,鹽溶液采用氯化鈉,在相對濕度小于50%時還比較干燥,巖沒潮解,鋼-鋁構(gòu)件沒發(fā)生腐蝕。在相對濕度為50%到76%時,未形成連續(xù)的薄液層,電偶腐蝕條件未生成,鋼和鋁各自發(fā)生腐蝕,這階段跑得快的用了0.5小時,跑得慢的用了1.75小時,到相對濕度達(dá)到76%以上,鹽發(fā)生潮解,均勻的電解液形成,鋼鋁發(fā)生電偶腐蝕,鋁保護(hù)鋼,鋼基本不腐蝕,鋁的腐蝕繼續(xù)進(jìn)行,以4.5小時為限,跑得快的發(fā)生了3.5小時,跑得慢的發(fā)生了1.25小時。總的來看,在濕度轉(zhuǎn)換時間較快時,鋼的腐蝕是0.5小時,鋁的是4小時;在濕度轉(zhuǎn)換時間較慢時,鋼的腐蝕是1.75小時,鋁的是3小時。假如這就是一個測試環(huán)節(jié),隨著不斷重復(fù),差別就會越測越大,所以即使在條件相同下,不同轉(zhuǎn)換速度的腐蝕箱做出來的結(jié)果可以完全不一樣。

鋼-鋁構(gòu)件的電偶腐蝕測試

正因?yàn)檠h(huán)腐蝕鹽霧箱在不同的切換時間和速度下,產(chǎn)品受腐蝕的時間及其程度大不相同,如何控制好不同腐蝕實(shí)驗(yàn)中不同循環(huán)的切換時間,就是鹽霧實(shí)驗(yàn)是否有好重復(fù)性和高的相關(guān)性的關(guān)鍵之一。

循環(huán)鹽霧腐蝕測試箱Q-FOG系列可以滿足不同的測試要求,即使是高標(biāo)準(zhǔn)的溫濕度快速切換都可以為您提供。Q-FOG CRHR循環(huán)腐蝕鹽霧箱不僅滿足ISO 14993,它還可以滿足其他同樣對快速溫變有高求的標(biāo)準(zhǔn),如CCT-H/B、CCT-C、CCT-I、CCT-IV、Renault D17-2028 (ECC1)、Volvo VCS 1027, 149 (ACT I)、Volvo VCS 1027, 1449 (ACT II)和GMW 14872。

Q-FOG CRHR型鹽霧箱滿足對溫濕度要求高的腐蝕測試

關(guān)于相對濕度對腐蝕性的影響,查看以下視頻詳細(xì)說明:

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