工作原理
盐雾试验箱通过模拟并加速海洋或含盐潮湿大气的腐蚀环境,评估涂层等材料的耐腐蚀性能。其核心原理是将一定浓度的氯化钠溶液(通常为5%±1%)经压缩空气雾化后,在密闭的恒温箱体内形成均匀的盐雾沉降。试验箱通常维持箱内温度在35℃±2℃,并保证盐雾沉降率在1.0至2.0 mL/(80cm²·h)之间。这一过程可依据标准(如GB/T 10125、ISO 9227、ASTM B117)进行中性盐雾试验,或通过添加乙酸(ASS试验)或铜盐与乙酸(CASS试验)来调节pH值,以模拟更严苛的腐蚀条件。
评价指标
利用盐雾试验箱对涂料进行测试后,主要通过以下量化指标来评价其耐腐蚀性能。这些指标需结合标准中规定的试验周期(如240小时、500小时、1000小时)进行观察和测量。
主要评价指标包括:
1. 起泡程度:依据标准图谱(如ISO 4628-2)评估起泡的大小和密度等级。
2. 锈蚀等级:评估基体金属表面锈蚀面积所占的百分比,通常分为0(无锈点)至5(锈蚀面积>50%)级。
3. 划痕处腐蚀蔓延宽度
对于带有人工划痕(如划“X”线)的样板,测量划痕单侧腐蚀蔓延的宽度是评价涂层抗渗透能力的关键。其蔓延宽度W可通过显微镜测量,并取多个点的平均值。该值越小,表明涂层的附着力与屏蔽性越好。
腐蚀蔓延的评估可参考以下公式进行量化比较:
S = (W₁ + W₂ + ... + Wₙ) / n
其中,S代表平均腐蚀蔓延宽度,Wₙ代表第n个测量点的宽度,n为测量点总数。
试验参数
为确保试验结果的重现性与可比性,必须对盐雾试验箱的运行参数进行严格控制。关键参数及其影响如下表所示。
| 参数名称 | 控制要求与影响 |
| 氯化钠溶液浓度 | 通常为5%±1%。浓度过高会加速腐蚀,偏离真实环境。 |
| 箱内温度 | 通常设定为35℃±2℃。温度稳定性影响腐蚀速率。 |
| 盐雾沉降率 | 1.0至2.0 mL/(80cm²·h)。沉降不均会导致样板受蚀不均。 |
| 喷雾压力 | 需稳定,以确保雾化颗粒均匀细小。 |
| pH值 | 中性盐雾(NSS)为6.5-7.2。ASS或CASS试验需按标准调整。 |
| 样板放置角度 | 通常与垂直方向成15°-30°,确保盐雾自由沉降在表面。 |
试验流程
标准试验流程包括样板制备(清洁、划痕)、放入箱体、设定参数、连续或循环喷雾、定期检查以及试验后评估。结果解读需注意:盐雾试验是一种加速腐蚀测试,其结果主要反映涂层的相对耐蚀性排序,而非精确对应实际使用寿命。不同涂层体系(如环氧富锌底漆、聚氨酯面漆)在相同测试条件下会表现出不同的失效模式,需结合附着力、厚度等数据进行综合分析。
结论
盐雾试验箱是评价涂料耐腐蚀性能的一种有效且广泛认可的加速测试工具。通过严格遵循标准,控制试验参数,并对起泡、锈蚀、划痕腐蚀等指标进行系统评估,可以为涂料的研发、质量控制和工艺改进提供有价值的数据支持。需认识到,该试验是材料筛选和对比的手段之一,在实际应用中应结合其他环境老化测试数据进行综合判断。
参考文献
GB/T 10125-2021, 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验。
ISO 9227:2022, Corrosion tests in artificial atmospheres – Salt spray tests。
ASTM B117-19, Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus。
ISO 4628-2:2016, Paints and varnishes – Evaluation of degradation of coatings – Designation of quantity and size of defects, and of intensity of uniform changes in appearance – Part 2: Assessment of degree of blistering。
