اختبار رش الملح

اختبار رش الملح

التآكل هو تدمير أو تدهور مادة أو خصائصها الناجمة عن عمل البيئة. يحدث معظم التآكل في الغلاف الجوي. يحتوي الغلاف الجوي على الأكسجين والرطوبة والتغيرات في درجات الحرارة والملوثات مثل عوامل التآكل والتآكل. تآكل رش الملح هو تآكل جوي شائع وأكثر ضررا. يحدث تآكل سطح المادة المعدنية بواسطة رذاذ الملح بسبب التفاعل الكهروكيميائي بين أيونات الكلوريد الموجودة التي تخترق طبقة أكسيد سطح المعدن والطبقة الواقية والمعدن الداخلي. في الوقت نفسه ، يحتوي أيون الكلوريد على كمية معينة من طاقة الترطيب ، والتي يتم امتصاصها بسهولة على المسام والشقوق على السطح المعدني لإزاحة الأكسجين في طبقة الأكسيد واستبداله ، وتحويل الأكسيد غير القابل للذوبان إلى كلوريد قابل للذوبان ، وجعل سطح الحالة السلبية إلى سطح حيوي.

مقدمة:

اختبار رش الملح هو اختبار بيئي يستخدم بشكل أساسي الظروف البيئية لمحاكاة رش الملح التي تم إنشاؤها بواسطة معدات اختبار رش الملح لتقييم مقاومة التآكل لمنتج أو مادة معدنية. وهي مقسمة إلى فئتين رئيسيتين ، واحدة لاختبارات التعرض البيئي الطبيعي والأخرى للاختبارات البيئية لرش الملح الاصطناعي المعجل. الاختبار البيئي لرش الملح المحاكي بشكل مصطنع هو استخدام معدات اختبار بمساحة معينة -غرفة اختبار رش الملح، في مساحته الحجمية بطرق اصطناعية ، مما ينتج عنه بيئة رش الملح لتقييم مقاومة المنتج لجودة وجودة تآكل رش الملح. بالمقارنة مع البيئة الطبيعية ، يمكن أن يكون تركيز الملح في الكلوريد في بيئة رش الملح عدة مرات أو عدة مرات من تركيز البيئة الطبيعية العادية ، مما يزيد بشكل كبير من معدل التآكل. يتم إجراء اختبار رش الملح على المنتج ويتم الحصول على النتائج. كما تم تقصير الوقت بشكل كبير. إذا تم اختبار عينة المنتج في ظل ظروف التعرض الطبيعية ، فقد يستغرق التآكل ما يصل إلى 1 سنة. ومع ذلك ، إذا تم إجراء الاختبار في ظل ظروف محاكاة رش الملح الاصطناعي ، فيمكن الحصول على نتائج مماثلة لمدة تصل إلى 24 ساعة.

تصنيف:

تشمل اختبارات رش الملح المحاكاة بشكل مصطنع اختبار رش الملح المحايد ، واختبار رش الأسيتات ، واختبار رش الأسيتات المتسارع بملح النحاس ، واختبار رش الملح المتناوب.

اختبار رش الملح المحايد

إنه أقدم مجال من أكثر المجالات استخداما لطرق اختبار التآكل المتسارع. بشكل عام ، يستخدم محلول مائي من كلوريد الصوديوم بنسبة 5٪ ويتم ضبط الرقم الهيدروجيني للمحلول إلى نطاق محايد (6.5 إلى 7.2) كمحلول رش. تؤخذ درجة حرارة الاختبار عند 35 درجة مئوية ، ومعدل تسوية رش الملح المطلوب بين 1 ~ 3 مل / 80 سم 2 ساعة ، وتكون التسوية بشكل عام بين 1 ~ 2 مل / 80 سم 2 ساعة.

اختبار رش الأسيتات

تم تطويره على أساس اختبار رش الملح المحايد. هو إضافة بعض حمض الخليك الجليدي في محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 5٪ ، بحيث يتم تقليل قيمة الأس الهيدروجيني للمحلول إلى حوالي 3 ، ويصبح المحلول حمضيا ، ويتم أيضا تغيير ضباب الملح النهائي من ضباب الملح المحايد إلى الحمضي. معدل التآكل أسرع بثلاث مرات من اختبار NSS.

اختبار رش الأسيتات المعجل بملح النحاس

إنه اختبار تآكل سريع لرش الملح تم تطويره مؤخرا في الخارج. درجة حرارة الاختبار 50 درجة مئوية. تؤدي إضافة كمية صغيرة من ملح النحاس ، كلوريد النحاس، إلى محلول الملح إلى التآكل بقوة. يبلغ معدل التآكل حوالي 8 أضعاف معدل اختبار NSS.

اختبار رش الملح بالتناوب

إنه اختبار متكامل لرش الملح وهو في الواقع اختبار رش ملح محايد بالإضافة إلى اختبار حرارة رطبة ثابت. وهي تستخدم بشكل رئيسي لمنتجات آلة نوع التجويف. من خلال تسلل بيئة المد والجزر ، لن يتم إنتاج تآكل رش الملح على سطح المنتج فحسب ، بل سيتم إنتاجه أيضا داخل المنتج. هو تبديل المنتج بالتناوب في ظل ظروف رذاذ الملح والحرارة الرطبة ، وأخيرا لتقييم ما إذا كان هناك أي تغيير في الخواص الكهربائية والخصائص الميكانيكية للمنتج الكامل.

معيار

معيار اختبار رش الملح هو مطلب محدد ومحددا لظروف اختبار رش الملح ، مثل درجة الحرارة والرطوبة وتركيز محلول كلوريد الصوديوم وقيمة PH ، كما يوفر المتطلبات الفنية لأداء غرفة اختبار رش الملح. أي نوع من معيار اختبار رش الملح لنفس المنتج يجب اختياره وفقا لخصائص اختبار رش الملح ومعدل تآكل المعادن والحساسية لرذاذ الملح. فيما يلي وصف العديد من معايير اختبار رش الملح ، مثل GB / T2423.17-1993 "اختبار إجراءات الاختبار البيئية الأساسية للمنتجات الكهربائية والإلكترونية Ka: طريقة اختبار رش الملح" ، GB / T2423.18-2000 "الاختبار البيئي للمنتجات الكهربائية والإلكترونية الجزء 2: اختبار الاختبار Kb: رذاذ الملح ، بالتناوب (محلول كلوريد الصوديوم) ، GB5938-86 "طريقة اختبار مقاومة التآكل للطلاء المعدني وطبقات المعالجة الكيميائية للمنتجات الصناعية الخفيفة ، "GB / T 1771-91" تحديد مقاومة الطلاء والورنيش لأداء رش الملح." ملخص اختبار رش الملح القياسي:

ISO 7253-1996 (الدهانات) ، BS 3900-F12-1997 (الطلاء) ، BS 7479: 1991 ، IEC 60068-2-11: 1981 ، GB / T 10125-1997 (الطلاء) ، GB 2423.17-2008 ، DIN 50021-1988

معايير اختبار رش الملح الحمضي:

ASTM B368-09 ، ISO 9227-2006 ، DIN 50021-1988 ، BS 7479: 1991

معيار اختبار رش الملح المعجل بأيون النحاس

ASTM B368-09 ، ISO 9227-2006 ، DIN 50021-1988 ، BS 7479: 1991

معيار اختبار رش الملح الدوري

ASTM D6899-2003 ، ASTM G85-02e1 الملحق A5 ، ISO 11997-1: 2005 ، ISO 11997-2: 2000

SAE J2334: 2002 ، WSK-M2G299 ، GM4298P ، GM4476P ، GM9540P

الغرض من اختبار رش الملح هو تقييم مقاومة التآكل لرذاذ الملح للمنتج أو المادة المعدنية. نتيجة اختبار رش الملح هي الحكم على جودة المنتج. نتيجة حكمها صحيحة ومعقولة. إنه مقياس صحيح للمنتج أو مقاومة رش الملح المعدني. مفتاح جودة التآكل. يتم الحكم على نتائج اختبار رش الملح من خلال طرق مثل: طريقة تحديد التصنيف ، وطريقة تحديد الوزن ، وطريقة تحديد المظهر المسببة للتآكل ، وطريقة التحليل الإحصائي لبيانات التآكل. تقسم طريقة حكم التصنيف النسبة المئوية لنسبة منطقة التعرية إلى المساحة الإجمالية إلى عدة مستويات وفقا لطريقة معينة. يتم استخدام مستوى معين كمعيار لتحديد المطابقة. إنها مناسبة لعينات الألواح المسطحة للتقييم. تمر طريقة تحديد الوزن قبل اختبار التآكل وبعده. يتم وزن العينة ، ويتم حساب الوزن المفقود من التآكل لتقييم جودة مقاومة التآكل للعينة. إنها مناسبة بشكل خاص لتقييم مقاومة التآكل لمعدن معين ؛ طريقة تحديد حدوث التآكل هي تحديد نوعي. تحدد الطريقة ، التي تعتمد على اختبار تآكل رش الملح ، ما إذا كان المنتج متآكلا لتحديد العينة. تستخدم معظم معايير المنتج العامة هذه الطريقة. توفر طريقة التحليل الإحصائي لبيانات التآكل الثقة في تصميم اختبارات التآكل وتحليل بيانات التآكل وتحديد بيانات التآكل. طريقة الدرجة ، يتم استخدامها بشكل أساسي لتحليل وإحصاءات التآكل ، وليس لتحديد الجودة المحددة لمنتج معين.

التحليل الفني

مخاطر التآكل

سيؤدي تآكل رش الملح إلى إتلاف الطبقة الواقية المعدنية ، مما يؤدي إلى فقدانها لخصائصها الزخرفية وتقليل قوتها الميكانيكية. تتسبب بعض المكونات الإلكترونية والأسلاك الكهربائية في انقطاع خط إمداد الطاقة بسبب التآكل ، خاصة في بيئة الاهتزاز ، خاصة عند حدوث رش الملح. عند الهبوط على سطح العازل ، سيتم تقليل مقاومة السطح ؛ بعد أن يمتص العازل محلول الملح ، سيتم تقليل مقاومته للحجم بمقدار أربعة أوامر من حيث الحجم ؛ ستزيد الأجزاء المتحركة من الأجزاء الميكانيكية أو الأجزاء المتحركة من الاحتكاك بسبب توليد المواد المسببة للتآكل وتسبب الحركة. الأجزاء عالقة.

آلية التآكل

يحدث تآكل المواد المعدنية بسبب ضباب الملح بشكل أساسي بسبب التفاعل الكهروكيميائي لمحلول الملح الموصل الذي يتخلل المعدن لتشكيل نظام بطارية صغيرة "منخفض الإمكانات - محلول إلكتروليت معدني - شوائب عالية الإمكانية". يحدث نقل الإلكترون ويذوب المعدن مع ذوبان الأنود. يتم تشكيل مركبات جديدة كمنتجات تآكل. الطبقة المعدنية الواقية والطبقة الواقية للمواد العضوية هي نفسها أيضا. عندما يخترق محلول الملح كإلكتروليت في الداخل ، يتم تشكيل بطارية صغيرة يكون فيها المعدن قطبا كهربائيا والطبقة الواقية المعدنية أو المادة العضوية عبارة عن قطب كهربائي آخر.

تلعب أيونات الكلوريد دورا رئيسيا في عملية تلف تآكل ضباب الملح. لديها قوة اختراق قوية ، تخترق بسهولة طبقة أكسيد المعدن في المعدن ، وتدمر الحالة السلبية للمعدن. في الوقت نفسه ، تحتوي أيونات الكلوريد على طاقة ترطيب قليلة جدا ويمكن امتصاصها بسهولة على سطح المعدن ، لتحل محل الأكسجين في طبقة أكسيد المعدن الواقي وتتلف المعدن.

بالإضافة إلى أيونات الكلوريد ، تتأثر آليات تآكل رش الملح أيضا بالأكسجين المذاب في محلول الملح (بشكل كبير محلول الملح الذي يذوب على سطح العينة). يمكن أن يتسبب الأكسجين في عملية إزالة الاستقطاب من سطح المعدن وتسريع انحلال معدن الأنود. نظرا لأن عملية رش الملح تستمر في الرش ، فإن فيلم سائل الملح يستقر باستمرار على سطح العينة ، بحيث يتم الاحتفاظ بمحتوى الأكسجين دائما بالقرب من التشبع. يؤدي تكوين منتجات التآكل إلى توسيع حجم محلول الملح الذي يخترق العيب المعدني ، وبالتالي زيادة الضغط الداخلي للمعدن ، مما يتسبب في تآكل الإجهاد ، والتسبب في تضخم الطبقة الواقية.

عامل

تشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على نتائج اختبار رش الملح: درجة حرارة الاختبار والرطوبة ، وتركيز محلول الملح ، وزاوية وضع العينة ، وقيمة الأس الهيدروجيني لمحلول الملح ، وكمية ترسيب ضباب الملح وطريقة الرش.

اختبار درجة الحرارة والرطوبة

تؤثر درجة الحرارة والرطوبة النسبية على تآكل رش الملح. تبلغ الرطوبة النسبية الحرجة لتآكل المعادن حوالي 70٪. عندما تصل الرطوبة النسبية إلى هذه الرطوبة الحرجة أو تتجاوزها ، سوف يتساقط الملح لتشكيل إلكتروليت ذو موصلية جيدة. عندما تنخفض الرطوبة النسبية ، سيزداد تركيز محلول الملح حتى يترسب الملح البلوري ، وينخفض معدل التآكل وفقا لذلك.

كلما ارتفعت درجة حرارة الاختبار ، زاد معدل تآكل رش الملح بشكل أسرع. ينص معيار IEC 60355: 1971 الصادر عن اللجنة الكهروتقنية الدولية "تقييم لمشاكل الاختبار المتسارع للتآكل الجوي" على ما يلي: "ترتفع كل درجة حرارة بمقدار 10 درجات مئوية ، ويزداد معدل التآكل بمقدار 2 إلى 3 مرات ، وتزداد موصلية الإلكتروليت بنسبة 10 إلى 20٪". هذا بسبب زيادة درجة الحرارة ، وزيادة الحركة الجزيئية ، وتسارع التفاعلات الكيميائية. بالنسبة لاختبار رش الملح المحايد ، يعتقد معظم العلماء أن درجة حرارة الاختبار يتم اختيارها عند 35 درجة مئوية أكثر ملاءمة. إذا كانت درجة حرارة الاختبار مرتفعة جدا ، فإن آلية تآكل رش الملح تختلف عن الوضع الفعلي.

تركيز محلول الملح

يرتبط تأثير تركيز محلول الملح على معدل التآكل بنوع المادة والطلاء. عندما يكون التركيز أقل من 5٪ ، يزداد معدل تآكل الفولاذ والنيكل والنحاس مع زيادة التركيز ؛ عندما يكون التركيز أكبر من 5٪ ، ينخفض معدل تآكل هذه المعادن مع زيادة التركيز. يمكن تفسير الظاهرة المذكورة أعلاه من خلال محتوى الأكسجين في محلول الملح. يرتبط محتوى الأكسجين في محلول الملح بتركيز الملح. في نطاق التركيز المنخفض ، يزداد محتوى الأكسجين مع تركيز الملح ، ولكن عندما يزداد تركيز الملح إلى 5٪ ، يكون محتوى الأكسجين مشبعا نسبيا. إذا استمر تركيز الملح في الزيادة ، ينخفض محتوى الأكسجين وفقا لذلك. مع انخفاض محتوى الأكسجين ، تقل أيضا قدرة الأكسجين على إزالة الاستقطاب ، مما يعني انخفاض تأثير التآكل. ومع ذلك ، بالنسبة للزنك والكادميوم والنحاس والمعادن الأخرى ، يزداد معدل التآكل دائما مع تركيز محلول الملح.

زاوية وضع العينة

زاوية وضع العينة لها تأثير كبير على نتائج اختبار رش الملح. اتجاه تسوية ضباب الملح قريب من الاتجاه الرأسي. عندما يتم وضع العينة أفقيا ، تكون مساحتها المتوقعة هي الأكبر ، وكمية ضباب الملح على سطح العينة هي أيضا الأكثر خطورة ، وبالتالي فإن التآكل هو الأكثر خطورة. تظهر النتائج أنه عندما تكون الصفيحة الفولاذية والخط الأفقي بزاوية 45 درجة ، فإن خسارة التآكل لكل متر مربع تكون 250 جم. عندما يكون مستوى الصفيحة الفولاذية موازيا للخط الرأسي ، يكون وزن فقدان التآكل 140 جم لكل متر مربع. ينص معيار GB / T 2423.17-93 على أن "طريقة وضع العينات المسطحة يجب أن تكون بحيث يكون سطح الاختبار بزاوية 30 درجة مع الاتجاه الرأسي".

محلول الملح الرقم الهيدروجيني

يعد الرقم الهيدروجيني لمحلول الملح أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على نتائج اختبار رش الملح. كلما انخفض الرقم الهيدروجيني ، زاد تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول ، وزادت الحموضة وأقوى التآكل. أظهر اختبار رش الملح لأجزاء الطلاء Fe / Zn و Fe / Cd و Fe / Cu / Ni / Cr وما إلى ذلك أن قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول رش الملح 3.0 لاختبار رش ملح الأكريليك (ASS) كانت أكثر تآكلا من قيمة الأس الهيدروجيني 6.5- اختبار رش الملح المحايد (NSS) البالغ 7.2 أكثر قسوة من 1.5 إلى 2.0 مرة.

بسبب العوامل البيئية ، يتغير الرقم الهيدروجيني لمحلول الملح. تحقيقا لهذه الغاية ، حددت معايير اختبار رش الملح في الداخل والخارج نطاق الأس الهيدروجيني لمحلول الملح ، واقترحت طريقة لتثبيت قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول الملح أثناء الاختبار لتحسين قابلية تكرار نتائج اختبار رش الملح.

أسباب ونتائج التغيرات في درجة الحموضة في محلول الملح

1) السبب الجذري لتغير درجة الحموضة في محلول الملح أثناء اختبار رش الملح هو بشكل أساسي من المواد القابلة للذوبان في الهواء. قد تكون طبيعة هذه المواد مختلفة. بعضها حمضي في الماء وبعضها قلوي في الماء.

2) أثناء اختبار رش الملح ، فإن عملية إذابة المواد القابلة للذوبان في الهواء في محلول الملح أو الهروب من محلول الملح هي عملية قابلة للعكس. ستؤدي المادة الذائبة إلى انخفاض قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول الملح ، بينما ستزيد المادة الهاربة من درجة الحموضة في محلول الملح. معدل التخفيض والزيادة متساويان ، بينما معدل الذوبان أكبر من معدل الهروب ، مما يقلل من درجة الحموضة في محلول الملح. . على العكس من ذلك ، يزداد الرقم الهيدروجيني لمحلول الملح. إذا كانت معدلات الذوبان والهروب متساوية ، فلن يتغير الرقم الهيدروجيني.

3) هناك العديد من العوامل التي تؤثر على تغيير درجة الحموضة في محلول الملح. على سبيل المثال ، طبيعة ومحتوى المواد القابلة للذوبان في الهواء ، والضغط ، ومنطقة التلامس مع محلول الهواء والملح ، ووقت التلامس ، وما شابه ذلك.

a. طبيعة ومحتوى المواد القابلة للذوبان في الهواء

يحتوي الهواء على ثاني أكسيد الكربون2 ، SO2 ، NO2 ، H2S ، إلخ. تذوب هذه الغازات في الماء وتنتج مواد حمضية ، مما يقلل من درجة الحموضة في الماء. قد تكون جزيئات الغبار القلوي موجودة أيضا في الهواء. تذوب هذه المواد في الماء وتزيد من درجة الحموضة في الماء.

b. ضغط جوي

تتناسب قابلية ذوبان الغاز في الماء مع الضغط الجوي. عند 0 درجة مئوية ، 0.355 جم من ثاني أكسيد الكربون2 يمكن إذابة 100 مل من الماء عند ضغط جوي 1 ضغط جوي ، بينما 0.670 جم من ثاني أكسيد الكربون2 يمكن إذابة 100 مل من الماء عند 2 ضغط جوي. عندما يتم رش الهواء المضغوط ، نظرا لزيادة الضغط الجوي ، تزداد الكمية الذائبة من المواد الحمضية مثل ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، وينخفض الرقم الهيدروجيني لمحلول الملح. هذه العملية هي عكس العملية التي يتطور فيها ثاني أكسيد الكربون من محلول الملح بعد انخفاض درجة الحرارة.

ج. منطقة التلامس ووقت التلامس مع محلول الهواء والملح

يحول الرذاذ محلول الملح إلى رذاذ ملح بجزيئات دقيقة يبلغ قطرها من 1 إلى 5 ميكرومتر. تزيد الزيادة في منطقة التلامس من كمية الغاز المذاب في السائل أو الغاز المتسرب من السائل. عندما تكون الظروف (مثل الضغط ودرجة الحرارة وما إلى ذلك) التي تؤثر على تطور الغاز إلى السائل وخروج الغاز من السائل ثابتة ، فإن معدل الذوبان والهروب سيصل في النهاية إلى التوازن. قبل الوصول إلى التوازن ، ستزداد الكمية الذائبة (أو الهربة) بمرور الوقت.

ستظهر نتائج الاختبارات الثلاثة التالية تأثير منطقة ملامسة محلول الهواء والملح ووقت التلامس على قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول الملح

تظهر نتائج الاختبار في الجدول 1 والجدول 2 والجدول 3.

1. الجدول 1: تغيير وقت التخزين وقيمة الأس الهيدروجيني للمحلول الملحي في قارورة حجمية سعة 500 مل

رقم محلول الملح ما قبل التخزين قيمة الأس الهيدروجيني وقت التخزين الرقم الهيدروجيني بعد التخزين

أنا 7.2 88 يوم 7.2

ثانيا 7.2 88 يوما 7.1

الجدول 2: أثر منطقة ملامسة الغاز والسائل ووقت التلامس على الرقم الهيدروجيني للمحلول الملحي في ظل الظروف الجوية العامة

حاوية سائلة وقطرها (مم) مخزنة في الغلاف الجوي (ساعات)

0 4 10 24 168

زجاجة صغيرة (Φ10) 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0

أطباق بتري (Φ100) 7.0 6.7 6.4 6.4 6.0

الجدول 3: تأثير ظروف التخزين والوقت على درجة الحموضة للمحلول الملحي في البيئة المحتوية على القلويات

حاوية سائلة وقت تخزين محلول الملح في ورشة التنظيف القلوية (أيام)

زجاجة 200 مل مع غطاء 6.6 6.6 6.6 6.6 6.7 6.7 6.8 6.7

زجاجة بدون غطاء سعة 200 مل 6.6 6.9 7.2 7.3 7.5 7.7 7.7 7.7 7.7

24 لتر بدون غطاء 6.5 - - - - 7.25 - -

يمكن رؤيتها من الجدول 1 والجدول 2 والجدول 3:

1 لا يتغير الرقم الهيدروجيني لمحلول الملح المخزن في حاوية مغلقة مع وقت التخزين. والسبب هو أنه لا يوجد اتصال بالهواء.

2 محلول الملح المخزن في طبق بتري ، مع زيادة وقت ملامسة الغاز والسائل ، انخفضت قيمة الأس الهيدروجيني بشكل كبير. من الواضح أنه بسبب مساحة التلامس الأكبر مع الهواء.

3 في بيئة تحتوي على مواد قلوية ، يزداد الرقم الهيدروجيني لمحلول الملح في الحاوية بدون غطاء مع وقت التخزين.

طريقة الرش

كلما كانت جزيئات رش الملح أدق ، زادت مساحة السطح المتكونة ، زادت امتصاص الأكسجين ، وكلما كان التآكل أقوى. يبلغ قطر أكثر من 90٪ من جزيئات رش الملح في الطبيعة 1 ميكرون أو أقل. تظهر نتائج البحث أن كمية الأكسجين الممتزة على سطح جزيئات رش الملح التي يبلغ قطرها 1 ميكرومتر متوازنة نسبيا مع كمية الأكسجين المذاب في الجسيمات. جزيئات ضباب الملح أصغر ولم تعد كمية الأكسجين الممتزة تزداد.

تشمل طرق الرش التقليدية طرق رش ضغط الغاز وطرق برج الرش. العيوب الأكثر وضوحا هي ضعف التوحيد لتسوية رش الملح والقطر الكبير لجزيئات رش الملح. تستخدم طريقة الانحلال بالموجات فوق الصوتية مبدأ الانحلال بالموجات فوق الصوتية لتفتيت محلول الملح مباشرة في ضباب الملح ودخول منطقة الاختبار من خلال الانتشار. هذا يحل مشكلة ضعف التوحيد لتسوية ضباب الملح ، وقطر جزيئات رش الملح أصغر. طرق الرش المختلفة لها أيضا تأثير على درجة الحموضة لمحلول الملح (انظر الجدول 4).

الجدول 4: تأثير طرق الرش المختلفة على تغيير الأس الهيدروجيني للمحلول الملحي

طريقة الرش قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول ملح الرش قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول الملح التجميعي

طريقة رش الضغط 7.0 6.0 -1.0

طريقة برج رش ضغط الغاز 7.4 6.5 -0.9

الانحلال بالموجات فوق الصوتية 7.0 6.9 -0.1

يمكن أن يتضح من الجدول 4 أن طريقة الانحلال بالموجات فوق الصوتية دون استخدام الهواء المضغوط لها تأثير ضئيل على درجة الحموضة لمحلول الملح ، في حين أن قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول الملح تتغير بشكل كبير مع طريقة الرش الهوائي وطريقة برج الرش باستخدام رذاذ الهواء المضغوط.

1) مبدأ الانحلال بالموجات فوق الصوتية

مبدأ الانحلال بالموجات فوق الصوتية هو استخدام التذبذبات ذاتية الإثارة الناتجة عن مولد الموجات فوق الصوتية ومحول الطاقة لإشعاع موجات فوق صوتية مكثفة في الماء. تنقل الموجات فوق الصوتية محلول الملح ليتم تقطيعه في كوب الانحلال عبر الماء والغشاء شبه المنفذ ، بحيث تبدأ الفقاعات الدقيقة في محلول الملح في التذبذب تحت تأثير مجال الصوت. عندما يصل ضغط الصوت إلى قيمة معينة ، تتوسع الفقاعات الدقيقة وتغلق بسرعة فجأة ، وتتولد موجة صدمة عند إغلاق الفقاعات الدقيقة. تسمى هذه السلسلة من العمليات الديناميكية مثل التمدد والإغلاق والتذبذب التجويف الصوتي. تحت تأثير التجويف الصوتي ، يتشتت السائل في الطور الغازي ويشكل ضبابا ناعما على سطح السائل. يتم تشغيل الضباب الناعم بواسطة الغاز المتدفق ويتدفق المصدر باستمرار من كوب الانحلال لتحقيق الانحلال بالموجات فوق الصوتية. تحدث التفاعلات الفيزيائية فقط طوال العملية ، ولا تحدث أي تفاعلات كيميائية.

الشكل 1 جهاز الانحلال بالموجات فوق الصوتية

2) التحكم في استقرار ضباب الملح في الانحلال بالموجات فوق الصوتية

يمكن لطريقة الانحلال بالموجات فوق الصوتية التحكم بسهولة في معدل ترسب رذاذ الملح. تشمل العوامل التي تؤثر على معدل ترسيب رش الملح درجة الحرارة والضغط وتركيز محلول الملح وقطر جزيئات رش الملح وسرعة الانحلال حجم جزيئات رش الملح والتردد بالموجات فوق الصوتية لهما العلاقة التالية:

تردد الموجات فوق الصوتية.: كثافة محلول الملح؛ التوتر السطحي لمحلول الملح:

يمكن ملاحظة أنه عندما تكون الظروف الأخرى مؤكدة ، يمكن ضبط معدل ترسيب رذاذ الملح عن طريق ضبط قطر جزيئات رش الملح. كلما زاد تردد الموجات فوق الصوتية ، كلما كان رذاذ الملح المنتج أدق وانخفض معدل ترسيب ضباب الملح. يمكن تحقيق الغرض من التحكم في معدل ترسيب رذاذ الملح عن طريق ضبط تردد الموجات فوق الصوتية.

ترتبط سرعة الانحلال ارتباطا وثيقا بقوة الموجة فوق الصوتية ، ويتم ضبط معدل ترسيب رش الملح عن طريق ضبط قوة مولد الموجات فوق الصوتية. بحيث يتم التحكم في معدل الترسيب لكل وحدة زمنية. يمكن أيضا ضبط كمية رذاذ الملح عن طريق ضبط كمية الهواء التي تدخل مدخل كوب التفتيت. عندما يكون حجم هواء السحب كبيرا ، ستزداد الفقاعات الدقيقة الموجودة في السائل ، وسيتم تشكيل المزيد من الضباب الناعم بسهولة. في الوقت نفسه ، سيزداد معدل تدفق ضباب الملح بسبب زيادة فرق الضغط ، وستزداد كمية الضباب التي تدخل منطقة الاختبار.

من أجل إثبات جدوى وتفوق الانحلال بالموجات فوق الصوتية ، سيتم إجراء الاختبارين التاليين:

1 اختبار جدوى الانحلال بالموجات فوق الصوتية

الغرض من هذا الاختبار هو 1) ما إذا كان ضباب الملح المتفتت بالموجات فوق الصوتية قد استقر. (2) هل يمكن التحكم في معدل تسوية رذاذ الملح؟ (3) ما إذا كان محلول الملح قد تم تفشيته له تغيرات فيزيائية وكيميائية ضارة في العينة.

الشكل 2 اختبار الانحلال بالموجات فوق الصوتية الشكل 3 اختبار رش الضغط

يظهر هيكل الاختبار في الشكل 2. يقوم المولد بالموجات فوق الصوتية بتفتيت محلول الملح في كوب التفتيت وينتشر في منطقة الاختبار من خلال الخرطوم البلاستيكي. مع زيادة تركيز الانتشار ، يبدأ رذاذ الملح في الاستقرار. كلما زاد تركيز ضباب الملح في منطقة الاختبار ، زادت سرعة المستوطنة. يصل معدل الترسيب النهائي إلى التوازن ويميل إلى أن يكون مستقرا. أثناء اختبار الانحلال بالموجات فوق الصوتية ، استوفى تركيز محلول الملح وقيمة الأس الهيدروجيني ودرجة حرارة كل نقطة في منطقة الاختبار متطلبات معيار رش الملح.

2 اختبار توحيد تسوية رش الملح

الغرض من هذا الاختبار هو إثبات أن توحيد تسوية رش الملح في الانحلال بالموجات فوق الصوتية قد تم تحسينه بشكل كبير على طريقة رش ضغط الغاز. بالمقارنة مع طريقة رش ضغط الغاز ، فإن ضباب الملح الناتج عن طريقة الانحلال بالموجات فوق الصوتية جيد وموحد ، ويمكن التحكم في قطره بين عدة ميكرومترات و 20 ميكرومتر باتساق جيد. ومع ذلك ، فإن جزيئات رش الملح التي تنتجها طريقة رش ضغط الغاز خشنة ودقيقة ، ويمكن أن تصل أقطارها إلى عدة مئات من الميكرون. ينتج عن هذا توزيع غير متساو لرذاذ الملح في منطقة الاختبار ويقلل من منطقة الاختبار الفعالة.

طريقة التجربة

1) يتم إجراء الطلاء الكهربائي للسطح والطلاء غير الكهربائي للركائز المعدنية تحت "اختبار رش الملح اليدوي لاختبار تآكل الغلاف الجوي" GB / T10125-97

طريقة اختبار رش الملح اختبار التآكل في الغلاف الجوي الاصطناعي [1]:

a. حل الاختبار

يذوب كلوريد الصوديوم النقي كيميائيا في الماء المقطر أو منزوع الأيونات بتركيز 50±5 جم / لتر. باستخدام مقياس الأس الهيدروجيني لقياس درجة الحموضة للمحلول ، يمكنك أيضا استخدام ورقة اختبار درجة الحموضة الدقيقة معايرة باستخدام مقياس الأس الهيدروجيني للاختبار الروتيني. يمكن تعديل الرقم الهيدروجيني للمحلول باستخدام حمض الهيدروكلوريك النقي كيميائيا أو هيدروكسيد الصوديوم. كانت قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول جمع رذاذ الملح في غرفة الاختبار 6.5-7.2. لتجنب انسداد الفوهة ، يجب تصفية المحلول قبل الاستخدام.

b. عينة

يجب أن يعتمد نوع عينات الاختبار وعددها وشكلها وحجمها على متطلبات تراكب الاختبار أو معيار المنتج. إذا لم يكن هناك معيار ، فيمكن تحديده بالتشاور مع الأطراف ذات الصلة. قبل الاختبار ، يجب تنظيف العينة بالكامل. تعتمد طريقة التنظيف على حالة سطح العينة وطبيعة الأوساخ. لا تستخدم المواد الكاشطة والمذيبات التي تهاجم سطح العينة. بعد غسل العينة ، يجب تجنب التلوث. إذا تم قطع العينة من قطعة العمل ، فلا يمكن إتلاف الغطاء بالقرب من منطقة القطع. بالإضافة إلى اللوائح ، يجب حماية منطقة القطع بغطاء مناسب ، مثل الطلاء أو التوابيت أو الشريط اللاصق.

ج. وضع العينة

يتم وضع العينة في صندوق الاختبار بحيث يكون سطح الاختبار متجها لأعلى ، مما يسمح لرذاذ الملح بالاستقرار بحرية على سطح الاختبار. لا يمكن رش سطح الاختبار مباشرة بواسطة رذاذ الملح. الزاوية التي توضع عندها العينة مهمة. سطح الاختبار لعينة اللوحة المسطحة هو 15 درجة إلى 30 درجة من الاتجاه الرأسي ، و 20 درجة قدر الإمكان. يجب أيضا أن تكون العينات ذات الأسطح غير المنتظمة (مثل قطعة العمل بأكملها) قريبة قدر الإمكان من المتطلبات المذكورة أعلاه. يجب ألا تلمس العينات الخزانة أو تتصل ببعضها البعض. يجب ألا تؤثر المسافة بين العينات على رذاذ الملح الذي يهبط بحرية على سطح الاختبار. يجب ألا تسقط القطرات على العينة على عينات أخرى. حاملات العينات مصنوعة من الزجاج والبلاستيك ومواد أخرى. يجب ألا تكون العينات المعلقة مصنوعة من المعدن. يجب استخدام الألياف الاصطناعية أو ألياف القطن أو غيرها من المواد العازلة. يجب ألا تسقط القطرات على الحامل على العينة.

د. شروط الاختبار

درجة الحرارة داخل صندوق الرش 35±2 درجة مئوية. بعد أن يستقر رذاذ الملح ، بعد 24 ساعة من الرش ، يجب أن يكون كل محلول تم جمعه 1-2 مل / ساعة لمدة 80 سم ، و 50±10 جم / لتر من كلوريد الصوديوم ، ودرجة الحموضة 6.5-7.2. من خلال الضباب في منطقة العينة ، لا مزيد من الاستخدام

e. دورة الاختبار

يجب تحديد وقت الاختبار وفقا لمتطلبات تغطية الاختبار أو معيار المنتج ؛ إذا لم يكن هناك معيار ، فيمكن تحديده من خلال التشاور مع الأطراف ذات الصلة. وقت الاختبار الموصى به هو: 2 ، 6 ، 16 ، 24 ، 48 ، 96 ، 240 ، 480 ، 720 ساعة. يجب عدم مقاطعة الرش خلال فترة الاختبار المحددة. لا يمكن فتح صندوق رش الملح إلا عندما يتم ملاحظة العينة لفترة وجيزة. إذا كانت نقطة نهاية الاختبار تعتمد على الوقت الذي يبدأ فيه التآكل ، فيجب فحص العينة بشكل متكرر. لذلك ، لا يمكن اختبار هذه العينات مع العينات التي لها فترة اختبار محددة مسبقا. يمكن التحقق من الاختبار لفترة محددة مسبقا في الدورة المذكورة أعلاه. ومع ذلك ، لا يمكن تدمير سطح الاختبار أثناء عملية الفحص. يجب أن يكون وقت فحص العينات أقصر ما يمكن.

f. تنظيف عينة الاختبار بعد الاختبار

في نهاية الاختبار ، قم بإزالة العينة. من أجل تقليل فقدان منتجات التآكل ، تم تجفيف العينة بشكل طبيعي في الغرفة لمدة 0.5-1 ساعة قبل التنظيف. ثم اشطفها برفق بالماء الجاري النظيف الذي لا يزيد عن 40 درجة مئوية لإزالة البقايا من محلول الملح على سطح العينة وجففها على الفور باستخدام مجفف الشعر.

g. تقييم نتائج الاختبار

تتم مقارنة نتائج الاختبار بنتائج اختبار العينات والعينات بعد اختبار تآكل الطلاء المعدني والطلاء غير العضوي الآخر على الركائز المعدنية وفقا للمعايير الفنية GB / T6461-2002 والاتفاق بين الطرفين ، وهي مؤهلة في نطاق المعيار ، والعكس صحيح. فشل في اجتياز الاختبار.

2) الأجزاء المؤكسدة من الألومنيوم وسبائك الألومنيوم ، باستخدام معيار اختبار رش الأسيتات المعجل بالنحاس (CASS) لأغشية الأكسيد

طريقة اختبار رش أسيتات مسرع النحاس (CASS) للأكسدة الأنودية لسبائك الألومنيوم والألومنيوم [1]:

a. حل الاختبار

تم إذابة كلوريد الصوديوم النقي تحليليا في الماء المقطر أو منزوع الأيونات بتركيز 50±5 جم / لتر. في محلول كلوريد الصوديوم هذا ، تمت إضافة ثاني كلوريد النحاس النقي تحليليا (CuCl2 • 2H2O) إلى تركيز 0.26±0.02 جم / لتر (0.205±0.015 جم / لتر CuCl2). تم تعديل الرقم الهيدروجيني للمحلول إلى 3.0-3.1 مع حمض الخليك الجليدي النقي تحليليا وهيدروكسيد الصوديوم. يجب قياس قيمة الأس الهيدروجيني باستخدام مقياس الأس الهيدروجيني عند 25 درجة مئوية أو الفحص اليومي باستخدام ورق اختبار الأس الهيدروجيني الدقيق. يجب تصفية المحلول قبل الاستخدام لتجنب انسداد الفوهة.

b. عينة (مثل اختبار رش الملح المحايد للغطاء المعدني (NSS) المعيار ب)

ج. وضع العينة (مثل معيار اختبار رش الملح المحايد للغطاء المعدني (NSS) ج)

د. شروط الاختبار

درجة الحرارة داخل صندوق الرش 35±2 درجة مئوية. بعد أن يستقر رذاذ الملح ، بعد 24 ساعة من الرش ، يجب أن يكون كل محلول تم جمعه 1-2 مل / ساعة لمدة 80 سم ، و 50±10 جم / لتر لكلوريد الصوديوم ، و 3.0-3.1 للأحموضة. يجب عدم استخدام الضباب الذي مر عبر منطقة العينة مرة أخرى. من أجل مقارنة ظروف الاختبار في مختبرات مختلفة أو في أيام مختلفة ، يمكن استخدام ألواح النيكل للمعايرة.

e. دورة الاختبار

يجب تحديد وقت الاختبار وفقا لمتطلبات تغطية الاختبار أو معيار المنتج ؛ إذا لم يكن هناك معيار ، فيمكن تحديده من خلال التشاور مع الأطراف ذات الصلة. أوقات الاختبار الموصى بها هي: 4 ، 8 ، 16 ، 26 ، 32 ، 40 ، 48 ، 56 ، 64 ، 72 ساعة. يجب عدم مقاطعة الرش خلال فترة الاختبار المحددة. لا يمكن فتح صندوق رش الملح إلا عندما يتم ملاحظة العينة لفترة وجيزة.

f. تنظيف عينة الاختبار بعد الاختبار

في نهاية الاختبار ، قم بإزالة العينة. جفف بشكل طبيعي لمدة 0.5-1 ساعة ، ثم اشطفه برفق بماء نظيف متدفق لا يزيد عن 40 درجة مئوية لإزالة البقايا من محلول رش الملح على سطح العينة ، وجفف العينة على الفور بالهواء المضغوط أو مجفف شعر لا يتجاوز 200 كيلو باسكال.

g. تقييم نتائج الاختبار (مع معيار اختبار رش الملح المحايد للطلاء المعدني (NSS))

3) نتائج ومعايير الاختبار

تتم مقارنة نتائج الاختبار المقاسة بالمعايير الفنية للمنتجات ذات الصلة والاتفاق بين الطرفين. يتم الحكم على المعايير على أنها مقبولة في نطاق المعيار. خلاف ذلك ، يتم رفض الاختبارات. ما لم ينص على خلاف ذلك ، تحتاج السجلات التقليدية فقط إلى مراعاة الجوانب التالية:

a. المظهر بعد الاختبار

b. المظهر بعد إزالة منتج التآكل ؛

ج. توزيع وكمية عيوب التآكل مثل التنقر والشقوق والفقاعات وما إلى ذلك ؛

تم تقييم نتائج الاختبار أعلاه وفقا للطرق المحددة في GB / T 6461-2002 "رتب وعينات المعادن والطلاءات غير العضوية الأخرى على ركائز معدنية بعد اختبار التآكل".

5) الحفاظ على العينة

يجب وضع عينة الاختبار النهائي في كيس العينة ، ويجب كتابة حالة العينة وتاريخ الاختبار على كيس العينة. بشكل عام ، يجب الاحتفاظ بالعينة لأكثر من ستة أشهر.

نتائج الاختبار

خصائص التآكل

تعتمد هذه الطريقة على خصائص مظهر منتجات التآكل بعد اختبار رش الملح. خصائص التآكل لأجزاء الطلاء الشائعة بعد اختبار رش الملح موضحة في الجدول 5 أدناه.

الجدول 5: خصائص التآكل لأجزاء الطلاء الشائعة بعد اختبار رش الملح

أجزاء الطلاء نوع خصائص التآكل

الصلب المجلفن طلاء رمادي أو أسود التآكل والصدأ البني

طلاء الكادميوم المطلي بالكادميوم الرمادي أو الأسود والتآكل والصدأ البني

صدأ بني مطلي بالكروم الصلب

مطلي بالنحاس الأخضر

طلاء القصدير النحاسي تآكل الطلاء الرمادي وصدأ النحاس الأخضر

المعايير المعتمدة بهذه الطريقة هي: JB4159-1999 "المتطلبات الفنية العامة للمنتجات الكهربائية الاستوائية" ؛ GJB4.11-1983 "اختبار رش الملح للاختبار البيئي للمعدات الإلكترونية البحرية" ؛ GB / T4288-2003 "غسالة كهربائية منزلية" إلخ.

نسبة التآكل

هذه الطريقة مناسبة للعينات المسطحة. إذا كان وقت الاختبار قصيرا أو كان شكل العينة معقدا ، فمن الصعب قياس منطقة التآكل.

المعايير المعتمدة بهذه الطريقة هي: GB / T6461-2002 "تصنيفات وعينات المعادن والطلاءات غير العضوية الأخرى على ركائز المعادن بعد اختبار التآكل".

صيغة حساب GB / T6461-2002:

أين: أ: النسبة المئوية للمساحة الإجمالية التي يغطيها التآكل. R: مستوى الحماية (انظر الجدول 6) ، والذي ينقسم إلى 0 إلى 10 مستويات.

الجدول 6: جدول مستوى الحماية R

المستوى A

لا عيب 10 2.5≤5 4

A≤0.1 9 5≤10 3

0.1≤0.25 8 10≤25 2

0.25≤0.50 7 25≤50 1

0.50≤1.00 6 أ>50 0

1.00≤2.50 5

معدل التآكل

تشمل المعايير التي تستخدم هذه الطريقة ASTM B537-1970 "الممارسة القياسية لتصنيف الألواح المطلية بالكهرباء المعرضة للتعرض للغلاف الجوي" وما شابه ذلك.

تستخدم هذه الطريقة 5 × 5 (مم) كمربع صغير ، وينقسم السطح الرئيسي للعينة إلى عدد من المربعات الصغيرة ، وحساب معدل تآكل العينة ، انظر الجدول 7 لتصنيف معدل التآكل.

الجدول 7: جدول تصنيف معدل التآكل

معدل التآكل٪ الدرجة معدل التآكل ٪ الدرجة

0 10≤8 4

≤0.25 9≤16 3

≤0.5 8≤32 2

≤1 7≤64 1

≤2 6 >64 0

≤4 5

زيادة أو نقصان بالوزن

تعتمد هذه الطريقة على وزن العينة الناتجة عن تآكل المادة ، ووزن العينة قبل وبعد تغيير الوزن ، مقسمة إلى طريقة إنقاص الوزن وطريقة زيادة الوزن. عادة ما تكون كلتا الطريقتين عينات تشبه اللوحة.

طريقة إنقاص الوزن هي استخدام مذيب كيميائي يمكنه إذابة المواد المسببة للتآكل ولا يمكنه التفاعل كيميائيا مع العينة نفسها ، وإذابة المواد المسببة للتآكل على العينة بعد الاختبار ، وجعل وزن العينة بعد الاختبار أخف من وزن العينة قبل الاختبار. يتم التعبير عن طريقة إنقاص الوزن على أنها قيمة فقدان الوزن لمساحة عينة الوحدة بعد الاختبار.

تقيس طريقة زيادة الوزن بشكل مباشر قيمة الزيادة في الوزن لكل وحدة مساحة بعد الاختبار.

مقسومة حسب التجربة

تعتمد هذه الطريقة على تجربة العمل الفعلية لتقسيم درجة تآكل العينة بعد اختبار رش الملح ، وهي طريقة تمثيل تقريبية للغاية. تستخدم العبارات التالية بشكل شائع: شديدة التآكل ، شديدة التآكل ، معتدلة التآكل ، تآكل طفيف ، تآكل طفيف جدا ، مظهر جيد ، إلخ.

تأثير الاختبار

يعد اختبار رش الملح وسيلة مهمة لتقييم قدرة المنتجات أو المواد على مقاومة تآكل رذاذ الملح. علمية وعقلانية نتائج الاختبار أمران حاسمان. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على استقرار واتساق نتائج اختبار رش الملح. لتحسين فعالية نتائج اختبار رش الملح ، فإن تقنية الاختبار هي المفتاح. لذلك ، لا يحتاج المختبرون إلى معرفة مهنية قوية ومهارات مهنية فحسب ، بل يحتاجون أيضا إلى خبرة عملية غنية وفهم شامل للمنتج. يجب أن يفهموا اختبار رش الملح من تخصصات متعددة مثل الكيمياء والهندسة البيئية والمواد والهياكل والعمليات ، وأن يكونوا علميين وعقلانيين. يتم التعبير عن نتائج الاختبار لتوفير معلومات أفضل لاختيار المنتج ، والتصميم الهيكلي ، واختيار العملية ، ونقل المنتج ، والتخزين والاستخدام ، وتحسين مقاومة التآكل لرذاذ الملح للمنتج أو المادة.