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循环腐蚀试验(CCT) 发布时间:2023-06-06 16:37:57

盐雾试验经历了从恒定盐雾、喷雾-干燥试验、循环腐蚀试验到盐雾紫外线循环暴露等试验的过程。盐雾紫外线循环暴露试验与其他试验方法相比,引入了紫外线及冷凝水对样品或材料的影响参量,更真实地体现了自然环境暴露中紫外线及凝露对样品机材料的影响。


金属件的户外腐蚀往往受到多种因素的综合影响,这些因素往往并非孤立存在的。因此,很难模拟一种人工环境试验能完全符合户外实际使用的环境。从以往的盐雾试验结果来看,尽管恒定盐雾试验已被普遍认可并一直被认为是腐蚀试验的基础试验,但其与实际的自然腐蚀试验无相关性。循环腐蚀试验(CCT)主要应用于汽车工业,在恒定盐雾试验基础上引入了高温、湿度、低温、干燥等参量,尽可能考虑了自然环境中的诸多条件因素,目的为取得与自然环境相关性更高的试验结果。


一、循环腐蚀试验的暴露条件

1)室温条件

在CCT 测试中,室温环境是指实验室室温条件。室温条件通常可以非常缓慢地改变测试样品的性能。例如,盐雾喷淋后的样品在室温条件中放置两小时。样品实际上在特定温度和湿度条件下经历一个缓慢的干燥过程。一般而言,"室温条件"中没有腐蚀性蒸汽和气体。几乎没有气体流动,温度通常是 25±5℃,相对湿度为 50% 或更低,每次测试时应监控并记录实验室条件。


2)箱内条件

非室温条件通常指测试箱内暴露条件。在不同的非室温条件之间的转换,可以通过人工把测试样品从一个试验箱移动到另外一个试验箱,或在全自动的试验箱内,实现由一个条件到另一条件的循环。每次试验需监控温度和相对湿度。如果可能, 应该采用自动控制系统。温度偏差应该精确到 ±3℃或更小。 


3)盐雾(喷淋)条件

盐雾条件可在盐雾试验箱内实现,或在实验室条件下人工操作。喷嘴可喷出雾状盐溶液。一般来说,除 NaCl(氯化钠)外,也可使用含其他化学品的电解液来模拟酸雨或其它工业腐蚀。下图表示的是盐雾喷淋试验过程。


4)潮湿条件

CCT 测试程序通常要求高湿度条件。相对湿度要求为 95-100%。ASTM D224711 测试标准中有这一要求。可以使用恒温恒湿试验箱来实现,或者使用自动循环试验箱。              


5)干燥条件  

干燥条件可在一间开放式实验室中或在一个试验箱内实现。空间内空气充分流通,这样可避免分层且可干燥样品。"干燥"的定义比较复杂,人们对指的是样品的表面干燥还是彻底干燥还存有争议。随着产品腐蚀的渗透,样品彻底干燥所需的时间可能会增加。

                         

6)浸泡腐蚀条件

这种条件通常包含特定浓度的电解液,一般情况下浓度为5%,pH 值在4到8,温度通常也是特定的。使用过程中,溶液可能被污染,应定期更换溶液。


7)浸水条件

必须使用蒸馏水或去离子水。关于水质的要求可参考ASTM D1193标准。浸泡用的容器应由塑料或其它惰性材料制成。浸泡液的pH值在6到8之间, 温度为24±3℃ ,电导率在25 ℃ 时应小于50 mohm/cm。


二、样品制备

彩涂板盐雾试验中试样的制备主要有平板试样、划痕试样、切口试样等。不同试样的试验目的见下表:


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三、暴露实验注意事项

除了一般恒定盐雾试验注意事项外, CCT 暴露的多种测试条件给试验结果重复性和再现性带来更多的潜在问题。


1)试验箱负荷

满负荷的试验箱通常比轻负荷的试验箱,需要更长的时间来实现温度转变。为了保证测试时空气流通,试验箱的负荷应均匀。


2)转换(斜坡) 时间

无论是人工操作还是全自动的试验箱,转换时间都是一个影响测试结果的因素。人工操作时,转换时间是指把样品从一个环境或暴露条件转移到另一个环境或暴露条件所需的时间。全自动试验箱中, 转换时间是指设备改变箱内暴露条件所需的时间。自动比人工暴露给出更多可预测且可重复的转变。转换时间对测试结果的影响仍然需要进一步研究。因此,尽可能地监控并记录转换时间,转换时间会随着以下情况的改变而改变:室温条件的变化、人工操作程序的变化、使用的仪器类型、试验箱的负荷。


3)盐雾沉降及均匀性

在传统的盐雾喷淋测试中,喷雾的均匀性通常通过在箱内不同位置收集盐雾来检测。不同于恒定盐雾试验,CCT 盐雾沉降率的检测不能在测试操作过程中完成。这是因为绝大多数的 CCT 暴露规定盐雾循环时间相对较短。因此,为了测得在一个CCT 试验装置里盐雾沉降量的均匀性,我们必需收集在连续喷雾达 16 个小时的盐雾沉降量。查看恒定盐雾试验的方法可获得关于收集盐雾沉降量的详细说明。


4)测试中断

当测试必须中断时,被测样品尽可能置于不被腐蚀的条件中。记录所有的中断情况及样板的处理情况。




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