一、測試的核心價值:破解鹽霧腐蝕的 “隱形威脅”
鹽霧環(huán)境(含海洋大氣、沿海工業(yè)區(qū)域、道路融雪劑場景等)是產(chǎn)品腐蝕失效的主要誘因之一,其含有的氯離子具有極強(qiáng)的穿透性,可破壞金屬表面氧化膜、涂層附著力,引發(fā)點蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕等問題,嚴(yán)重縮短產(chǎn)品使用壽命。
鹽霧防護(hù)耐久性測試通過模擬鹽霧腐蝕環(huán)境,加速評估產(chǎn)品防護(hù)層(涂層、鍍層、密封結(jié)構(gòu)等)的抗腐蝕能力,精準(zhǔn)預(yù)判產(chǎn)品在實際服役中的壽命周期,為防護(hù)設(shè)計優(yōu)化、材料選型、質(zhì)量管控提供科學(xué)依據(jù)。無論是航空航天、船舶、汽車等高端制造領(lǐng)域,還是戶外照明、通信設(shè)備、醫(yī)療器械等民用產(chǎn)品,該測試均是保障產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
二、鹽霧測試的核心類型與技術(shù)規(guī)范
(一)三大核心測試類型及適用場景
中性鹽霧測試(NSS)
最常用的基礎(chǔ)測試方法,采用 5% 氯化鈉(NaCl)水溶液,pH 值調(diào)節(jié)至 6.5-7.2,測試溫度控制在 35±2℃,鹽霧沉降量為 1-2mL/(80cm2?h)。通過持續(xù)噴霧或間歇噴霧(噴霧 16h、靜置 8h 循環(huán)),評估產(chǎn)品基礎(chǔ)抗鹽霧能力,適用于大多數(shù)金屬及涂層產(chǎn)品的出廠檢驗,測試周期通常為 24h、48h、96h、1000h 等。
酸性鹽霧測試(AASS)
模擬工業(yè)污染或沿海高濕度酸性環(huán)境,將 5% 氯化鈉溶液用醋酸調(diào)節(jié) pH 值至 3.1-3.3,測試溫度同樣為 35±2℃。酸性環(huán)境下氯離子活性更強(qiáng),腐蝕速率更快,主要用于考核高端產(chǎn)品(如汽車零部件、海洋設(shè)備)的防護(hù)耐久性,測試周期多為 96h 以上,部分嚴(yán)苛場景可達(dá) 2000h。
銅加速醋酸鹽霧測試(CASS)
腐蝕強(qiáng)度最高的加速測試方法,在酸性鹽霧溶液中加入 0.26g/L 的氯化銅(CuCl??2H?O),pH 值 3.1-3.3,測試溫度提升至 50±2℃。銅離子的催化作用可大幅加速腐蝕進(jìn)程,16h 的 CASS 測試相當(dāng)于中性鹽霧測試數(shù)百小時的腐蝕效果,適用于快速評估鍍鉻、鍍鋅等鍍層產(chǎn)品的防護(hù)性能,廣泛應(yīng)用于電子元器件、精密機(jī)械的研發(fā)驗證。
(二)測試關(guān)鍵技術(shù)要點
鹽霧沉降量控制:采用高精度沉降量收集裝置,確保每個收集漏斗的沉降量符合標(biāo)準(zhǔn)要求,避免因沉降不均導(dǎo)致測試結(jié)果失真。
溫度與濕度協(xié)同:測試箱內(nèi)相對濕度需保持在 95% 以上,溫度波動不超過 ±2℃,穩(wěn)定的溫濕度環(huán)境是模擬真實鹽霧腐蝕的基礎(chǔ)。
樣品放置規(guī)范:樣品需與垂直方向成 15-30° 角放置,避免鹽霧液滴直接滴落或積聚在樣品表面,確保腐蝕均勻性;不同材質(zhì)樣品需分開測試,防止電偶腐蝕干擾。
測試后處理流程:測試結(jié)束后,需用流動的蒸餾水沖洗樣品表面鹽分(沖洗時間不超過 5 分鐘),然后在 23±2℃、相對濕度 50±5% 的環(huán)境中干燥 1-2 小時,再進(jìn)行外觀檢查與性能測試。
三、影響鹽霧防護(hù)耐久性的核心因素
(一)產(chǎn)品自身防護(hù)設(shè)計
材料選型:金屬材料的耐腐蝕性差異顯著,316L 不銹鋼、鈦合金等耐鹽霧性能優(yōu)異,而普通碳鋼、鑄鐵在鹽霧環(huán)境中極易腐蝕;塑料材料需選擇耐候性強(qiáng)、抗水解的品種(如 PP、PVDF),避免因材料老化導(dǎo)致防護(hù)失效。
防護(hù)層質(zhì)量:涂層(油漆、粉末涂料)的厚度、附著力、均勻性直接影響防護(hù)效果,通常涂層厚度需≥80μm,附著力達(dá)到 GB/T 9286 中的 1 級標(biāo)準(zhǔn);鍍層(鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳)的厚度與鈍化處理質(zhì)量至關(guān)重要,熱鍍鋅層厚度≥85μm 時,可顯著提升耐鹽霧能力。
結(jié)構(gòu)設(shè)計:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)避免形成 “縫隙死角”(如螺栓連接處、殼體拼接縫),縫隙易積聚鹽霧溶液,引發(fā)嚴(yán)重的縫隙腐蝕;合理設(shè)計排水通道,確保鹽霧液滴能夠及時排出,減少停留時間。
(二)環(huán)境因素的疊加影響
鹽霧濃度:海洋大氣中鹽霧濃度可達(dá) 50mg/m3 以上,是內(nèi)陸環(huán)境的 10 倍以上,濃度越高,腐蝕速率越快。
溫度與濕度:高溫高濕環(huán)境會加速氯離子的滲透,當(dāng)環(huán)境溫度超過 40℃時,腐蝕速率可提升 30% 以上。
其他污染物:工業(yè)區(qū)域的鹽霧中可能含有二氧化硫、氮氧化物等酸性物質(zhì),會與鹽霧協(xié)同作用,加劇腐蝕。
(三)測試條件的干擾
鹽溶液純度:需使用分析純氯化鈉和去離子水配制鹽溶液,雜質(zhì)離子(如鈣、鎂離子)會影響鹽霧的腐蝕性,導(dǎo)致測試結(jié)果偏差。
測試周期設(shè)定:測試周期需根據(jù)產(chǎn)品實際使用場景確定,戶外長期使用的產(chǎn)品需選擇更長測試周期(如 1000h 以上),而短期使用或室內(nèi)產(chǎn)品可適當(dāng)縮短。
四、鹽霧測試標(biāo)準(zhǔn)體系與結(jié)果判定
(一)核心標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
目前國內(nèi)外鹽霧測試主要遵循以下標(biāo)準(zhǔn),確保測試的統(tǒng)一性與權(quán)威性:
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn):GB/T 10125《人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗》、GB/T 2423.17《環(huán)境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 Ka:鹽霧》。
國際標(biāo)準(zhǔn):ISO 9227《人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗》、ASTM B117-23《鹽霧試驗標(biāo)準(zhǔn)方法》。
行業(yè)專項標(biāo)準(zhǔn):汽車行業(yè)的 GB/T 10125-2021、電子行業(yè)的 IEC 60068-2-11。
(二)測試結(jié)果判定方法
外觀評價:觀察樣品表面是否出現(xiàn)銹蝕、起泡、剝落、變色等腐蝕現(xiàn)象,按 GB/T 6461《金屬基體上金屬和其他無機(jī)覆蓋層 經(jīng)腐蝕試驗后的試樣和試件的評級》進(jìn)行評級,評級≥8 級為合格(無明顯腐蝕)。
性能測試:對于電子電氣產(chǎn)品,需測試腐蝕后的絕緣電阻、導(dǎo)通性能;對于機(jī)械產(chǎn)品,需檢測腐蝕后的力學(xué)強(qiáng)度、密封性能,確保核心功能不受影響。
腐蝕速率計算:通過稱量測試前后樣品的質(zhì)量變化,計算腐蝕速率(單位:mm/a),腐蝕速率≤0.05mm/a 為優(yōu)異,≤0.1mm/a 為合格。
五、常見失效模式
典型鹽霧腐蝕失效類型
點蝕與穿孔:金屬表面防護(hù)層破損后,氯離子快速滲透至基體,形成局部腐蝕點,長期發(fā)展可導(dǎo)致穿孔,常見于未做鈍化處理的鍍鋅件、碳鋼件。
涂層起泡與剝落:涂層附著力不足或存在針孔,鹽霧溶液滲入涂層與基體之間,破壞結(jié)合力,導(dǎo)致涂層起泡、脫落,暴露的基體迅速腐蝕。
電偶腐蝕:不同金屬材料直接接觸(如鋼與鋁、銅與鐵),在鹽霧環(huán)境中形成原電池,加速陽極金屬的腐蝕,常見于零部件裝配處。
密封失效:鹽霧腐蝕導(dǎo)致密封圈老化、變硬、開裂,或腐蝕產(chǎn)物堵塞密封縫隙,破壞產(chǎn)品密封性能,引發(fā)內(nèi)部元器件損壞。
結(jié)語:以科學(xué)測試筑牢鹽霧防護(hù)防線
鹽霧環(huán)境下的產(chǎn)品防護(hù)耐久性測試,是產(chǎn)品可靠性設(shè)計與質(zhì)量管控的核心環(huán)節(jié)。隨著產(chǎn)品應(yīng)用場景的不斷拓展(如海洋工程、沿海風(fēng)電、極地裝備),對鹽霧防護(hù)性能的要求日益嚴(yán)苛。企業(yè)需建立 “設(shè)計 - 測試 - 優(yōu)化” 的閉環(huán)體系,結(jié)合產(chǎn)品實際使用環(huán)境選擇合適的測試方法與周期,通過精準(zhǔn)的測試數(shù)據(jù)定位防護(hù)薄弱點,針對性優(yōu)化材料、結(jié)構(gòu)與工藝。未來,鹽霧測試技術(shù)將向 “多環(huán)境復(fù)合模擬”(鹽霧 + 濕熱、鹽霧 + 振動)、“微觀腐蝕監(jiān)測”(如電化學(xué)阻抗譜技術(shù))方向發(fā)展,為產(chǎn)品提供更全面、更精準(zhǔn)的防護(hù)驗證,助力企業(yè)打造耐鹽霧、高可靠的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。


