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2023-08-14 瀏覽量:

涂層耐腐蝕性能試驗方法

腐蝕試驗包括實驗室腐蝕試驗和現(xiàn)場腐蝕試驗兩類。實驗室腐蝕試驗,可分為室溫或加熱的液態(tài)浸漬腐蝕和氣體腐蝕(含高溫氧化)以及鹽霧試驗等?,F(xiàn)場腐蝕試驗也多種多樣,如大氣腐蝕、海水及淡水浸漬、土壤腐蝕、掛片試驗等。按腐蝕介質(zhì)的性質(zhì),又可分為酸性、堿性、中性鹽腐蝕等類型。腐蝕試驗條件,需根據(jù)試驗涂層材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或涂層材料的使用條件來擬定。溶液的pH值、溶解氣體量、溶解離子濃度、溶液溫度與流速等,均會直接影響涂層的腐蝕反應(yīng)。一般認(rèn)為,溶液中的溶解氣體,特別是中性溶液中的氧含量對腐蝕過程的陰極反應(yīng)影響很大,而液體溫度不僅影響反應(yīng)速度,而且對反應(yīng)類型也有一定的影響。


一、液態(tài)浸漬法

對噴涂層進(jìn)行液態(tài)浸漬腐蝕,可帶標(biāo)樣(一般為被噴涂的基體材料)同時進(jìn)行,也可帶入已知耐蝕性的其它材料的試樣,以期進(jìn)行比較。由于噴涂層多有氣孔存在,故應(yīng)首先進(jìn)行封孔處理后再做腐蝕試驗。液態(tài)浸漬腐蝕又分為靜態(tài)全浸式、部分浸漬式、交互浸漬式、氣蝕等流液浸漬等。


(1)靜態(tài)全浸式

靜態(tài)全浸式就是將試樣完全浸入溶液浸泡的試驗方法。此方法操作簡便,重現(xiàn)性好,比較容易控制試驗因素。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 10124《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》中詳細(xì)規(guī)定了試驗方法和要求。試驗時,不論是常溫還是煮沸下的腐蝕試驗,均應(yīng)保持溶液的濃度始終一致。溶液的蒸發(fā)損失可采用恒定水平面裝置控制或定時地添加溶液,使溶液體積的波動不超過±1%,有時也采用回流冷凝。為避免腐蝕產(chǎn)物積累影響腐蝕規(guī)律,一般將介質(zhì)容量與試樣表面積的比例控制在20-200 mL/cm3。通常要求每個試驗裝置中只浸泡一種涂層,以避免一種涂層的腐蝕產(chǎn)物對另一種涂層腐蝕規(guī)律的干擾。利用水浴或油浴控制試驗溶液的溫度。除非有特別規(guī)定,腐蝕試驗過程不應(yīng)對溶液充氣。試驗容器可密封,也可敞露。在沸點溫度下進(jìn)行的試驗,應(yīng)注意緩慢加熱,并在容器底部鋪一層玻璃(或陶瓷)碎片,以避免過度沸騰和氣泡的沖擊作用。試樣的支架和容器在試驗溶液中應(yīng)是惰性的,從而保證自身不被腐蝕和破壞,也不污染試驗溶液。


(2)部分浸漬式

部分浸漬式是將試樣部分浸入溶液,由于氣/液相交界的水線長期保持在涂層表面的同一固定位置,從而造成嚴(yán)重的局部腐蝕破壞,部分浸漬試驗也稱為水線腐蝕試驗。在貯存液體的容器內(nèi)壁及部分浸入海水的涂層構(gòu)件上,都會發(fā)生這種水線破壞。鋁涂層和某些其他金屬涂層往往在水線處發(fā)生濃差腐蝕,部分浸漬試驗條件為其提供了非常適宜的加速試驗方法。部分浸漬式試驗方法、要求、條件的控制及試驗裝置與靜態(tài)全浸式試驗基本相同。關(guān)鍵是如何提供合適的試樣支撐方法,使水線部位保持在固定的位置上,保證液面上、下的試樣面積比恒定不變。采用自動恒定液面裝置,可以顯著提高試驗結(jié)果的重現(xiàn)性。


(3)交互浸漬式

交互浸漬試驗又稱間浸試驗,是指將帶有金屬涂層的試樣交替地浸入液態(tài)腐蝕介質(zhì)和暴露在空氣中。交互浸漬試驗是一種模擬試驗,也是一種加速試驗。這種交互浸漬狀態(tài)為水溶液作用提供了加速腐蝕的條件,因為在大部分暴露時間中試樣表面可以保持頻繁更新,幾乎為氧所飽和的溶液薄膜,而且在干濕交替過程中,由于水分蒸發(fā)使得溶液中的腐蝕性組分濃縮。另外,試樣表面完全干燥常常使腐蝕速度下降,但是腐蝕產(chǎn)物膜破裂則起相反的作用。交互浸漬試驗結(jié)果與干濕變化的頻率、環(huán)境的溫度和濕度密切相關(guān),所以必須合理設(shè)計干濕變化周期,并在連續(xù)試驗中保持不變。同樣,應(yīng)合理控制環(huán)境溫度和濕度,以保證試樣在大氣暴露期間有恒定的干燥速度。根據(jù)不同的試驗要求,有時在濕度相當(dāng)高的密閉裝置中進(jìn)行間浸試驗,使試樣離開溶液后始終保持濕潤狀態(tài);有時在空氣中暴露時用干燥熱風(fēng)吹拂(或輻照加熱),以加速干燥。交互浸漬試驗條件的選擇與所用試驗裝置的工作原理有關(guān)。為了實現(xiàn)干濕交替,可以交替地將試樣浸入和提出溶液;也可使試樣固定不動,而讓溶液相對試樣升降。通常使試樣運動比移動腐蝕介質(zhì)更容易實現(xiàn)。溶液和空氣中的暴露時間比應(yīng)視試驗的具體要求而定,一般為1:1-1:10,一次循環(huán)的總時間常為1-60 min不等,有時也可達(dá)24h。


二、中性鹽霧試驗

中性鹽霧試驗是一種常用的人工加速腐蝕試驗,它是模擬沿海大氣環(huán)境中,溫暖的海面向寒冷的空氣蒸發(fā)和海浪沖擊下潑向空間的含氯離子微小液滴,形成細(xì)霧狀介質(zhì)對金屬的腐蝕條件,采用一定濃度的氯化鈉溶液,在加壓下以細(xì)霧狀噴射,由于霧粒均勻地落在試樣表面,并不斷維持液膜更新,因而對涂層的腐蝕符合大氣腐蝕基本原理,實現(xiàn)測定涂層的加速腐蝕作用。中性鹽霧試驗畢竟不能完善地模擬大氣條件對金屬涂層的腐蝕,加之影響腐蝕的因素較多,造成測試條件不易控制等等,往往重現(xiàn)性較差,所以只能作為同一類型涂層在該條件下相對耐蝕性的比較。實踐表明,它對陽極性涂層(如鋼鐵基體上的鋅層和鎘層等)耐蝕性效果較好,而對陰極性涂層,則只能揭示涂層的孔隙和缺陷程度,間接地反映涂層的抗腐蝕能力。國家標(biāo)準(zhǔn)GB6458-86《金屬覆蓋層 中性鹽霧試驗》中規(guī)定了中性鹽霧試驗所使用的設(shè)備、試劑和方法。


試樣的數(shù)量按測試具體規(guī)定,一般情況下每批取3件。試驗時,試樣放置在鹽霧試驗箱內(nèi),試驗溶液為5%NaCl(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))溶液,pH值為6.5-7.2,噴霧箱內(nèi)溫度為35±2℃,相對濕度大于95%。試驗面朝上,讓鹽霧自由沉降在被試驗面上,經(jīng)24h噴霧后,每個收集器所收集的溶液,就80 cm2而言應(yīng)為1-2 mL,被試面與垂直方向成15-30°,不能直接噴射被試面。試樣不能接觸箱體,也不能相互接觸。試樣之間的距離應(yīng)不影響鹽霧自由降落在被試面上,試樣上的液滴不得落在其他試樣上。試驗時間應(yīng)按被試覆蓋層或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求而定,若無標(biāo)準(zhǔn),推薦時間為:2、6、16、24、48、96、240、480、720h。停噴時不加熱,試樣密封在箱內(nèi)自然冷卻。試樣在試驗結(jié)束后,取出試樣。為減少腐蝕產(chǎn)物的脫落,試樣在清洗前,放在室內(nèi)自然干燥0.5-1h。然后用不高于40℃的清潔流動水,輕輕清洗,除去試樣表面鹽霧溶液的殘留物,經(jīng)干燥后作外觀檢查和評級。按我國熱帶電工產(chǎn)品,JB/Z 88-66評定標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)鹽霧試驗后的腐蝕程度為4級:一級為良好,2級為合格,3-4級為不合格。在每一級中,只要滿足一項,就按該級評定。


三、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(CASS法)

銅鹽加速醋酸鹽霧試驗是中性鹽水噴霧試驗的改進(jìn)方法。由于它在氯化鈉溶液中用醋酸酸化,并加入氯化銅提高對某些金屬涂層的腐蝕速率和效果,取得了鋼鐵基體上陰極性涂層腐蝕方式接近于實際環(huán)境的良好結(jié)果。CASS法與中性鹽水噴霧相比,不僅腐蝕速度加快,而且重現(xiàn)性較好,所以正逐步取代中性鹽水噴霧對陰極性涂層的耐蝕性檢驗。該法適用于鋼鐵基體上陰極性涂層(銅、鎳、鉻涂層等)和鋁或鋁合金上陽極氧化膜的耐腐蝕性檢驗。銅鹽加速醋酸鹽霧試驗的溶液成分為:氯化鈉(NaCl)50±5 g/L、氯化銅(CuCl2·H2O)0.26±0.02 g/L,pH(用醋酸調(diào)整)為3.2±0.1。測試設(shè)備與鹽霧試驗設(shè)備大致相同,只是對箱體耐高溫性要求更高(50±1℃)。目前除了專門用于CASS試驗的設(shè)備外,也有與鹽水噴霧試驗通用的設(shè)備。除測試溫度為50±1℃外,其它條件與鹽水噴霧試驗條件相同。


四、大氣暴露腐蝕試驗

大氣暴露腐蝕試驗是在天然大氣條件下,對噴涂層試樣在試樣架上(室外或室內(nèi))進(jìn)行實際的腐蝕試驗,通過定期觀察及測定其腐蝕過程特征和腐蝕速度確定其防護(hù)壽命。大氣暴露試驗是正確判斷涂層耐蝕性能的一個重要方法,其評定結(jié)果通常作為制定涂層厚度標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。具體試驗方法可參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB6464-86《金屬和其它無機覆蓋層靜置戶外暴曬腐蝕試驗一般規(guī)則》進(jìn)行。大氣暴露腐蝕試驗試驗條件的選擇應(yīng)與工件使用的實際條件相同或相似。一般按暴露場地所處地區(qū)的環(huán)境條件,將大氣條件分為四類(包括室內(nèi)和室外):工業(yè)性大氣、海洋性大氣、農(nóng)村大氣和城郊大氣。暴露場應(yīng)設(shè)在完全敞開的地方,能充分受到大氣(空氣、日光、雨、露、霧、霜、雪等)的侵襲。周圍的建筑物、樹木和試樣架應(yīng)有一定間隔距離,保證周圍建筑物和樹木等的陰影在任何時刻不會投射到被測試樣上。試樣大氣暴曬的方式有三種:1)露天暴曬,即將試樣直接放在室外的框架上??蚣懿捎媚軌蚪?jīng)受腐蝕的材料制成,試樣在框架上面向南方??蚣芨浇闹参锔叨炔粦?yīng)大于0.2m;2)半封閉暴曬,把試樣放在有頂棚遮蓋下進(jìn)行暴曬,以防止直接受太陽輻射和大氣降水的作用,或試樣暴曬在部分封閉的空間,例如百葉箱中;3)“全封閉”暴曬,此時外界因素對試樣的影響是非常有限的。大氣暴露試驗用的試樣,不得小于50cm2(5 cm×10 cm),專門制備的試樣應(yīng)為平板形狀,一邊的長度最好為50 mm的整數(shù)倍,厚度為1-3 mm。同一種試樣的數(shù)量不得少于三件。在暴曬前應(yīng)徹底清洗試樣,以除去涂層表面的污染物。每件試樣應(yīng)有不易消失的編號,如打上鋼印或掛有刻字的塑料牌等。試驗開始前,試樣應(yīng)采用專用測試記錄卡分別記錄試樣編號、涂層結(jié)構(gòu)、厚度、外觀光澤等情況,并編寫試驗綱要(包括:測試目的、試驗要求、檢查周期等)。每種試樣需留l~3件保存在干燥器內(nèi),供試驗中比較觀察。試樣投放最好選擇每年的潮濕、陰雨季節(jié)前,建議在每年的4-5月或9-10月。由于大氣腐蝕速度很慢,試驗時間最好為1-20年。試樣開始暴露后,頭3個月內(nèi)檢查次數(shù)應(yīng)頻繁,一般每月2-3次。檢查時應(yīng)注意開始出現(xiàn)腐蝕點的時間,做好詳細(xì)記錄。3個月后每月檢查一次,一年后每3個月檢查一次。冬季室外暴露的試樣如遇下雪時(指冬季有下雪的地區(qū)),應(yīng)定期拭去表面的積雪。取試樣時不可用手直接與主要表面接觸。不允許將兩片試樣接觸或摩擦以防止人為機械損傷或電化學(xué)腐蝕,造成試驗結(jié)果誤差。測試結(jié)果的評定,除參照鹽水噴霧試驗方法外,還可按試樣表面腐蝕率(見結(jié)果評定)進(jìn)行腐蝕等級評定。


五、海水腐蝕試驗

熱噴涂防腐蝕技術(shù)目前已廣泛用于大量海洋工程設(shè)施,如海上采油鉆探平臺、艦船及港口設(shè)施等,因此海水腐蝕試驗是熱噴涂涂層進(jìn)行較多的試驗內(nèi)容之一。海洋的腐蝕環(huán)境大致可以分為:海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海底泥漿區(qū),由于所處環(huán)境的不同,使金屬的腐蝕速度有很大差異。金屬構(gòu)件在飛濺區(qū),處于干、濕交替,氧供應(yīng)充足具有相當(dāng)高的腐蝕性。高潮位區(qū)在漲潮時與含氧的海水接觸,腐蝕也較嚴(yán)重。另外,潮差區(qū)相對低潮線以下的全浸區(qū)部分,形成明顯的氧濃差電池作用,潮差區(qū)供氧充分為陰極,而恰好位于低潮線下的全浸區(qū),因供氧相對較少而成為陽極,使腐蝕加速。按海洋環(huán)境區(qū)域特點,金屬防護(hù)涂層的海水腐蝕試驗可分為6類。


(1)海洋大氣腐蝕試驗??梢员碚鞔稀⒋搩?nèi)的金屬防護(hù)涂層腐蝕,以及不會直接受到海水或浪花作用的海岸設(shè)施的金屬防護(hù)涂層腐蝕。


(2)浪花飛濺帶腐蝕試驗。表征海上和沿岸結(jié)構(gòu)件在海平面之上經(jīng)常遭受浪花飛濺作用,但不會受到海水浸潤的金屬防護(hù)涂層腐蝕。通常試樣被放置在乎均高潮位上方0.2-2m的位置。


(3)海水間浸試驗。又稱交替浸泡試驗。表征港口結(jié)構(gòu)和船體外部結(jié)構(gòu)間或受到海水浸潤的金屬防護(hù)涂層腐蝕。


(4)海水半浸試驗。即海水水線腐蝕試驗,表征任何海洋飄浮結(jié)構(gòu)外部的氣/液/固三相交界處的金屬防護(hù)涂層腐蝕。


(5)海水全浸試驗。表征各種水下設(shè)施的金屬防護(hù)涂層腐蝕,通常試樣被放置在最低潮位以下0.2-2m的位置。


(6)海洋土壤腐蝕試驗。這是模擬埋在海底土壤部分的管道、電纜及水下設(shè)施的金屬防護(hù)涂層腐蝕試驗。


具體試驗方法可參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 6384-86《船舶及海洋工程用金屬材料在天然環(huán)境的海水腐蝕試驗方法》。海水腐蝕試驗通常在專門的試驗站進(jìn)行。


六、夢能服務(wù)與支持

1、免費樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用,請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506


油漆樣品適用范圍:


用于新建項目:驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。


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申請用量:在1KG以內(nèi)免費送貨上門。


2、免費打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應(yīng)用、外觀、性能測試,請與我們客服人員聯(lián)系,將樣板寄往夢能科技營銷部,由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。


3、服務(wù)團隊

夢能對技術(shù)服務(wù)團隊始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理,從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計,以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進(jìn)行定期校驗,以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。


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