鹽是世界上最普遍的化合物之一。在海洋、大氣、陸地表面、湖泊和河流中均能發(fā)現(xiàn)鹽。因此，使物品避免暴露在鹽霧中是不可能的。鹽霧環(huán)境對(duì)機(jī)械零部件及電子產(chǎn)品的影響僅次于溫度、振動(dòng)、濕熱及沙塵環(huán)境。

鹽霧試驗(yàn)是研發(fā)階段評(píng)價(jià)產(chǎn)品耐腐蝕能力的一項(xiàng)重要試驗(yàn)。抗鹽霧測(cè)試分為兩大類，一類為天然環(huán)境暴露試驗(yàn)，另一類為人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn)。

與天然環(huán)境相比，人工鹽霧環(huán)境中的氯化物濃度可以是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，腐蝕速度大大提高，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，得出結(jié)果的時(shí)間也大大縮短。

近年來(lái)，鹽霧試驗(yàn)箱發(fā)展愈加迅猛，已經(jīng)逐步應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中?？墒牵阒绬?，鹽霧試驗(yàn)最初的目的僅僅是用于鑒定各種電鍍層的質(zhì)量和保護(hù)性能。今天，我們就來(lái)聊聊鹽霧試驗(yàn)的起源與發(fā)展。

一、鹽霧試驗(yàn)100年

一百年前，腐蝕試驗(yàn)工程師開發(fā)了一種常溫條件下的試驗(yàn)方法，即通過(guò)壓縮空氣操作霧化噴淋5%氯化鈉鹽溶液，這種方法如今仍在全球得到廣泛應(yīng)用，并在ASTM B117和ISO 9227中被標(biāo)準(zhǔn)化。盡管這種試驗(yàn)對(duì)很多質(zhì)量控制應(yīng)用有效，但是它經(jīng)常會(huì)表現(xiàn)出試驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)腐蝕現(xiàn)象相關(guān)性差的問(wèn)題，尤其是應(yīng)用于涂有有機(jī)涂料的材料時(shí)。

鹽霧試驗(yàn)最早是在1914年美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)第17屆年會(huì)上由J. A. Capp提出的，當(dāng)時(shí)的目的是希望獲得類似沿海大氣的試驗(yàn)條件，以研究某些金屬電鍍層的質(zhì)量和保護(hù)性能。它是將樣品放在鹽水的細(xì)霧中進(jìn)行試驗(yàn)，這是鹽霧試驗(yàn)最早的應(yīng)用。1919年起，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局開始推廣應(yīng)用；1939-1961年，ASTM列為暫行標(biāo)準(zhǔn)，并修訂多次，1962年起列為正式標(biāo)準(zhǔn)。

此后的幾十年中，各國(guó)對(duì)鹽霧試驗(yàn)日益重視，并不斷地發(fā)展完善。目前，幾乎所有工業(yè)化國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都制定了鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。隨著國(guó)內(nèi)外一些標(biāo)準(zhǔn)的相繼問(wèn)世，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了具體的試驗(yàn)條件以及一些試驗(yàn)操作方法、評(píng)定方法和合格判據(jù)。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷修訂和完善，使其試驗(yàn)結(jié)果更接近于實(shí)際。

我國(guó)從50年代開始就與前蘇聯(lián)等東歐國(guó)家合作，開展了產(chǎn)品鹽霧試驗(yàn)工作。當(dāng)時(shí)，試驗(yàn)的對(duì)象主要是一些軍工產(chǎn)品和一些重要的工業(yè)產(chǎn)品。由于當(dāng)時(shí)我國(guó)的工業(yè)剛剛起步，鹽霧試驗(yàn)工作發(fā)展緩慢。到了70年代，隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)際貿(mào)易日益增多，作為一種考核產(chǎn)品的耐腐蝕能力的試驗(yàn)技術(shù)——鹽霧試驗(yàn)得到了大量的應(yīng)用和發(fā)展。

二、早期循環(huán)腐蝕試驗(yàn)

現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)可追溯到20世紀(jì)60年代的英格蘭。循環(huán)Prohesion（Prohesion是Protection和Adhesion兩個(gè)單詞的組合）試驗(yàn)組合了濕/干循環(huán)，并在氯化鈉溶液中添加了硫酸銨?，F(xiàn)在，ASTM G85附錄5將此試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化，并常參考用于工業(yè)防護(hù)涂料。美國(guó)建筑制造商協(xié)會(huì)也證明該方法現(xiàn)在仍然很重要，他們?cè)贏AMA 2605標(biāo)準(zhǔn)中使用Prohesion替代傳統(tǒng)鹽霧試驗(yàn)，用于窗戶和其他建筑門窗產(chǎn)品使用的鋁型材高性能涂料等。

在20世紀(jì)90年代早期，Sherwin-Williams公司研發(fā)了一項(xiàng)交替使用紫外線老化試驗(yàn)箱（QUV試驗(yàn)機(jī)）和Prohesion的試驗(yàn)方法，用于涂裝金屬板的研究。其工作促成了ASTM D5894和ISO 11997-2的發(fā)展。接下來(lái)的研究又進(jìn)一步確認(rèn)該方法在工業(yè)防護(hù)涂料戶外腐蝕測(cè)試中有更好的相關(guān)性。另外該方法還被用于公路建設(shè)和維護(hù)及石油化學(xué)品行業(yè)。

三、汽車腐蝕試驗(yàn)

與老化測(cè)試領(lǐng)域一樣，很多腐蝕測(cè)試創(chuàng)新都發(fā)生在汽車行業(yè)。20世紀(jì)80和90年代的汽車循環(huán)腐蝕試驗(yàn)在之前倡導(dǎo)的干濕循環(huán)中增加了冷凝高濕。腐蝕溶液重現(xiàn)了使用鹽融化雪和冰的惡劣路況。這些試驗(yàn)一般利用傳統(tǒng)壓縮空氣霧化噴嘴噴灑腐蝕溶液，然后通過(guò)烘干的方式進(jìn)行。測(cè)試樣板上的鹽殘?jiān)鼤?huì)在冷凝高濕環(huán)境中溶解，重新在試樣表面和涂料劃痕上產(chǎn)生反應(yīng)。在很多環(huán)境中，尤其是在冬季鹽處理道路上行駛的汽車，這些試驗(yàn)往往與戶外腐蝕有很好的相關(guān)性，并很大程度上幫助提高了材料的耐腐蝕性，對(duì)行業(yè)有很大的幫助。

循環(huán)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)被定義為包括幾種環(huán)境條件：腐蝕鹽霧條件、試驗(yàn)箱中無(wú)加熱和潮濕應(yīng)用的“停滯”條件、潤(rùn)濕試樣的濕潤(rùn)條件（不增加腐蝕溶液）及在較低相對(duì)濕度和高溫下的烘干條件。這些試驗(yàn)是20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)初的新技術(shù)，但也存在各種不足之處。

五、現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)的難題

第一代汽車循環(huán)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)存在的一個(gè)棘手問(wèn)題是重復(fù)性和再現(xiàn)性。試驗(yàn)中的可變性原因沒(méi)有被記錄或發(fā)表，因此越來(lái)越多地使用標(biāo)準(zhǔn)腐蝕板，以試圖解決這些問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)腐蝕板為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的金屬，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試前后分別稱重。標(biāo)準(zhǔn)一般會(huì)規(guī)定每次循環(huán)的質(zhì)量損失。但是，使用標(biāo)準(zhǔn)腐蝕板無(wú)法解決根本問(wèn)題。在太多的情況下，當(dāng)無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)腐蝕板損失速率時(shí)，幾乎沒(méi)有能夠調(diào)整的控制選項(xiàng)——這是現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)的一大難題。

實(shí)驗(yàn)室中的大部分腐蝕是在試驗(yàn)的干濕之間的過(guò)渡階段發(fā)生的?？刂七@些周期是控制腐蝕速率并由此控制標(biāo)準(zhǔn)腐蝕板質(zhì)量損失的一個(gè)關(guān)鍵因素。通用汽車在2006年使用GMW 14872標(biāo)準(zhǔn)取代通常使用的GM 9540P標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明了過(guò)渡控制問(wèn)題。出版的新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)環(huán)境和干燥階段期間的相對(duì)濕度，并包括對(duì)各階段之間轉(zhuǎn)換時(shí)間的要求。日本標(biāo)準(zhǔn)起草者遵循了類似的思路，改良了通常使用的日本汽車標(biāo)準(zhǔn)組織JASO和日產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)CCT I和CCT IV循環(huán)，這些標(biāo)準(zhǔn)要求各個(gè)試驗(yàn)階段快速過(guò)渡。

通用汽車甚至早在GMW 14872前就開始摒棄傳統(tǒng)方法。GM 9540P被開發(fā)為一種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，試樣被噴淋后，從實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件轉(zhuǎn)移到濕度試驗(yàn)箱，將之調(diào)整為在腐蝕試驗(yàn)箱中運(yùn)行。但是，GM 9540P標(biāo)準(zhǔn)原版的修訂刪除了使用壓縮空氣霧化鹽霧，而是直接噴灑到試樣上。直接噴霧的目標(biāo)是快速達(dá)到濕度飽和，并輕輕地洗掉之前試驗(yàn)中產(chǎn)生的殘?jiān)?，而不清除腐蝕副產(chǎn)物。傳統(tǒng)鹽霧不能實(shí)現(xiàn)快速濕度飽和，且洗掉鹽殘?jiān)臅r(shí)間太長(zhǎng)。

如上圖所示，標(biāo)準(zhǔn)腐蝕板被用來(lái)量化腐蝕試驗(yàn)中產(chǎn)生的腐蝕量及評(píng)估鹽霧試驗(yàn)箱的性能。

GMW 14872試驗(yàn)開創(chuàng)了一種新方法，直接噴淋腐蝕性溶液，根據(jù)正在試驗(yàn)的特定汽車零部件決定是否重復(fù)這一步驟。但是，標(biāo)準(zhǔn)中的重要?jiǎng)?chuàng)新是強(qiáng)調(diào)相對(duì)緩慢（1小時(shí)）的從環(huán)境階段到濕度階段的過(guò)渡期，甚至更慢（3小時(shí)）的從濕度階段到干燥階段的過(guò)渡期。

新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，最初讓腐蝕試驗(yàn)者們感到困惑，因?yàn)楫?dāng)時(shí)市場(chǎng)上的試驗(yàn)箱必須經(jīng)過(guò)改造或在試驗(yàn)期間人工操作才能實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的所有要求。于是出現(xiàn)了一些改造，如在試驗(yàn)箱上增加了額外噴霧功能和自動(dòng)箱蓋開始功能等；還出現(xiàn)了一些創(chuàng)造性試驗(yàn)，如將試驗(yàn)箱的自動(dòng)功能與通用汽車用于創(chuàng)建該方法的人工測(cè)試方法進(jìn)行組合等。

六、實(shí)驗(yàn)室腐蝕前進(jìn)一步

在這種情況下，現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱應(yīng)運(yùn)而生，這種試驗(yàn)箱對(duì)環(huán)境條件的控制更加嚴(yán)格，且不再需要人工操作就可以滿足試驗(yàn)需求，如GMW 14872。它的第一項(xiàng)改善是增加了相對(duì)濕度控制功能，這對(duì)需要“干燥”或“實(shí)驗(yàn)室環(huán)境”條件的試驗(yàn)階段來(lái)說(shuō)很重要。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件隨地理氣候條件變化，往往達(dá)不到控制各階段之間過(guò)渡時(shí)間的精確度。而新型試驗(yàn)箱的相對(duì)濕度控制系統(tǒng)和供空氣預(yù)處理裝置可以提供熱或冷的干燥空氣進(jìn)入箱體，幾乎可以達(dá)到所有汽車腐蝕工程師規(guī)定的試驗(yàn)條件。

可進(jìn)行相對(duì)濕度控制的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)箱

濕/干過(guò)渡時(shí)間十分重要，只有結(jié)合可調(diào)整轉(zhuǎn)換時(shí)間時(shí)，可控相對(duì)濕度才有效。GMW 14872試驗(yàn)需要轉(zhuǎn)換時(shí)間緩慢、呈線性，而其他方法需要“盡快”上升或使轉(zhuǎn)換時(shí)間最小化?，F(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱可供用戶進(jìn)行編程，使控制參數(shù)呈線性變化或使轉(zhuǎn)換時(shí)間最小化（參見(jiàn)下圖），并能調(diào)整以改變腐蝕樣片的質(zhì)量損失。

現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱可以編程濕/干試驗(yàn)條件的線性過(guò)渡時(shí)間

現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱可以編程轉(zhuǎn)換時(shí)間

現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱的另一個(gè)進(jìn)步是控制腐蝕噴霧。用戶能夠?qū)婌F打開/關(guān)閉的時(shí)間進(jìn)行編程，以便他們能夠精確控制噴到試樣上的沉降量。這是GMW 14872測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中另一種有效的控制腐蝕速率的方法，傳統(tǒng)鹽霧試驗(yàn)應(yīng)用強(qiáng)調(diào)噴霧的均勻性和避免“直接沖擊”，然而新方法強(qiáng)調(diào)噴霧快速潤(rùn)濕試樣并沖洗掉鹽殘?jiān)?，以留下長(zhǎng)時(shí)間過(guò)渡到其他試驗(yàn)階段（參見(jiàn)下圖）。

現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱的噴淋功能解決了一個(gè)實(shí)際問(wèn)題

GMW 14872和類似的SAE J2334方法存在的一個(gè)嚴(yán)重困擾是溶液中的碳酸氫鈉和氯化鈣在噴嘴和管道形成碳酸鈣沉淀。沉淀容易堵塞噴嘴，降低達(dá)到試樣的噴霧量。這對(duì)樣片質(zhì)量損失速率會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，且是使用這些標(biāo)準(zhǔn)的用戶常抱怨的問(wèn)題。

現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱使用自動(dòng)噴嘴清潔功能以最小化碳酸鈣的形成，并通過(guò)兩步過(guò)濾清除已形成的碳酸鈣沉淀，從而很好地解決了此問(wèn)題。如果所有這些方法都達(dá)不到預(yù)期的效果，現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱還配備有一個(gè)噴霧流速控制器，會(huì)在流速因任何原因降低時(shí)提醒操作人員進(jìn)行必要的應(yīng)對(duì)措施。

七、準(zhǔn)備好迎接腐蝕試驗(yàn)革命

現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱能夠更好地控制環(huán)境腐蝕，而工程師認(rèn)為這是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)可行、快速且可重復(fù)的關(guān)鍵。隨著時(shí)間推移，需要更新試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以給予試驗(yàn)箱用戶正確的控制試驗(yàn)的指南。好消息是，現(xiàn)代腐蝕試驗(yàn)箱向用戶提供了多種之前沒(méi)有的功能和人性化設(shè)計(jì)。盡管腐蝕試驗(yàn)革命已經(jīng)進(jìn)行了很久，但未來(lái)仍將繼續(xù)。

八、夢(mèng)能科技

夢(mèng)能科技是一家致力于涂料的銷售、方案設(shè)計(jì)、涂裝施工為一體的科技公司，夢(mèng)能科技專長(zhǎng)于EMI行業(yè)、工業(yè)裝備制造、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、石油石化、特種氣體行業(yè)、火電、風(fēng)電、水電能源行業(yè)等重防腐領(lǐng)域。夢(mèng)能科技為廣大用戶提供全方位的服務(wù)，包括在設(shè)計(jì)階段向您推薦合理的油漆配套方案，在合作當(dāng)中提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和高水平的施工服務(wù)以及完善的現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)指導(dǎo)與優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。