什么是盐喷雾测试?

盐喷雾测试是评估材料和涂料的耐腐蚀性的宝贵工具, 帮助行业确定其产品可以承受腐蚀性环境多长时间.

从汽车和航空航天到海洋应用, 公司依靠盐喷雾测试来预测具有挑战性的环境中的材料性能, 暴露于盐的地方, 湿度, 水分会极大地影响耐用性.

在本文中, 我们将探索盐喷雾测试的主要类型, 详细说明他们的程序, 特征, 以及最佳应用程序，以指导您选择最有效的方法满足您的需求.

1. 什么是盐喷雾测试?

盐喷雾测试是一种加速腐蚀测试，旨在模拟受控环境中恶劣环境条件的影响.

这涉及在封闭的腔室中向材料或涂料上喷涂细盐溶液, 允许制造商在较短的时间内观察腐蚀行为，而不是自然发生的.

通过检查盐富环境中的材料性能, 行业可以评估产品寿命并为需要耐用的应用做出明智的选择, 耐腐蚀的成分.

2. 盐喷雾测试的基本类型

有多种可用类型, 每个测试都符合特定的环境条件, 提供有关产品将如何承受随着时间耐腐蚀的基本数据.

中性盐喷雾 (NSS) 测试

这 中性盐喷雾 (NSS) 测试 是使用最广泛的盐喷雾测试, 提供一种直接的方法来评估中性pH条件下材料的耐腐蚀性.

自1930年代以来，NSS测试一直在使用，并且由于其在多个行业之间的简单性和有效性而成为评估腐蚀性能的首选.

程序:

• 该测试从解决方案开始 5% 氯化钠 (NACL), 在封闭的腔室内被雾化成细雾.
• 溶液的pH值仔细维持 6.5 和 7.2 确保中立环境.
• 在测试期间, 腔室温度保持在35°C (95°f) 促进腐蚀而不会极端温度波动.
• 标准测试持续时间因 24 小时 用于初步评估 1,000 小时或更长时间 用于高腐蚀性应用.

特征:

• 在受控条件下提供连续的盐暴露.
• 复制中性pH环境, 通常在沿海和城市地区发现.
• 提供可再现的结果, 使其非常适合比较不同涂层和金属的耐腐蚀性.

适用的产品:

• 一般金属涂层，例如镀锌钢, 阳极氧化铝, 和 不锈钢.
• 常见测试的汽车组件, 例如框架, 括号, 和连接器, 通常会暴露于道路上的盐.
• 设计用于户外使用的建筑材料和设备, 包括固定装置, 栏杆, 和外金属面板.

常见用途和局限性:

• NSS可有效评估材料和涂层的基线腐蚀性, 特别是对于非氧化环境.
• 它广泛适用, 但是，它没有完全复制在工业环境中可能遇到的严重或酸性条件.

乙酸盐喷雾剂 (aass) 测试

这 乙酸盐喷雾剂 (aass) 测试 将乙酸添加到中性盐溶液中, 创建一个加速腐蚀的酸性环境.

该测试对于可能遇到酸性条件或城市环境的材料至关重要.

程序:

• 解决方案 5% 用乙酸调节氯化钠, 将pH降低到周围 3.1 创造酸性气氛.
• 腔室的温度为35°C (95°f), 类似于NSS，但腐蚀条件增强.
• 典型的测试时间范围从 24 到 500 小时, 用来测量更耐用的涂料的时间更长.

特征:

• 酸性条件增加了测试的侵略性, 允许更快的腐蚀评估.
• 复制材料遇到污染物或中等酸性降雨的环境, 这在城市或工业区很常见.

适用的产品:

• 装饰或防护涂料, 例如电镀饰和阳极氧化铝.
• 汽车 和户外固定装置, 包括门把手, 修剪, 硬件可能会经历酸性雨水暴露.
• 内部固定装置或装饰元素，高光泽和最小腐蚀很重要.

常见用途和局限性:

• AASS可有效测试在温和酸性环境中需要额外耐用性的涂料, 在污染或城市环境中，它比NSS具有优势.
• 它可能不代表用于暴露于高度碱性或中性条件的材料.

加速乙酸盐喷雾剂 (卡斯) 测试

这 加速乙酸盐喷雾剂 (卡斯) 测试 通过在溶液中添加氯化铜来建立AASS测试, 显着增强其腐蚀力.

这种积极的方法非常适合高性能材料，需要在具有挑战性的环境中进行牢固的腐蚀保护.

程序:

• 含氯化钠的溶液, 醋酸, 和氯化铜被喷洒在腔室内, 将pH调节到周围 3.1.
• 将腔室加热至50°C (122°f), 比中性测试更快地提高腐蚀速度和提供结果.
• 该测试的持续时间通常在 24 和 240 小时, 适用于高电阻材料.

特征:

• 铜和乙酸的组合使Cass成为可用的最具侵略性的盐喷雾测试之一.
• 为暴露于恶劣的工业或海洋条件的材料和涂料提供了宝贵的见解.
• 温度升高和酸性溶液模仿严重腐蚀条件.

适用的产品:

• 镀铬零件, 耐用的涂料, 以及航空航天和海洋工业的高性能材料.
• 需要高腐蚀性的汽车外部组件, 例如修剪, 手柄, 和镜子.
• 工业机械上的重型涂料, 特别是在咸或潮湿环境中使用的设备.

常见用途和局限性:

• CASS测试对于需要极端耐腐蚀性的产品至关重要, 特别是在挑战户外或海洋应用方面.
• 对于低耐用性材料来说，它通常太激进了, 在这种环境中可能会过早失败.

修改的掠夺测试 (MPT)

这 修改的掠夺测试 (MPT) 是为了模拟现实世界而开发的, 室外条件更准确. 它在盐喷雾和干燥周期之间交替, 非常类似于自然暴露周期.

程序:

• 测试在盐喷雾期和干燥周期之间交替, 创造一个现实的波动，材料在室外条件下面临.
• 盐溶液的浓度通常低于NSS或AASS, 经常 0.05% NACL, 更好地模拟雨或雾气.
• 每个周期可能会持续 1 一小时的喷雾 1 一小时的干空气暴露, 根据测试要求的总循环总数.

特征:

• 模拟室外环境周期, 非常适合暴露于波动潮湿和干燥条件的产品.
• 在测试可在可变室外环境中使用的材料时，通常用作连续喷雾测试的替代方法.

适用的产品:

• 室外标牌, 金属栏杆, 金属面板必须忍受循环雨和阳光暴露.
• 非沿户外设置中产品的涂料和饰面.
• 暴露于自然室外条件的工业和农业设备.

常见用途和局限性:

• MPT提供了更准确的指示，表明材料在实际户外环境中的性能, 特别是对于环状湿干的暴露.
• 对于连续高盐暴露的环境的有效性较差, 如海洋条件下.

循环盐喷雾测试

这 循环盐喷雾测试 通过结合干燥和加湿阶段来更好地模拟自然环境周期，超越了传统的盐喷雾测试.

该测试用于面临频繁环境变化的材料, 对产品耐用性提供更现实的见解.

程序:

• 盐喷雾之间的交替, 烘干, 和模仿自然户外环境的加湿周期.
• 周期的长度和组成可能会有所不同, 根据特定环境或要求量身定制, 例如沿海或工业敞口.

特征:

• 交替的周期比连续测试更接近现实世界中的户外条件.
• 该测试是可自定义的, 允许它根据产品的预期使用来反映特定的环境.

适用的产品:

• 汽车和航空航天组件会经历多种天气状况.
• 建筑物中经历常规降雨的结构组件, 湿度, 和温度变化.
• 海洋硬件暴露于间歇性盐水暴露的情况下.

常见用途和局限性:

• 对于需要多条件耐用性和耐腐蚀性的产品特别有价值.
• 设置和持续时间比标准NSS或AASS更复杂, 需要详细的计划.

3. 将测试时间转换为特定年份

在盐喷雾测试中, 通常将测试时间解释为现实世界暴露的近似等效物, 但是由于现实情况下的可变性，没有通用的转换率 (湿度, 温度波动, 污染物).

然而, 这是NSS的粗略指南, aass, 以及CASS测试在特定环境中如何转化为现实几年的测试:

中性盐喷雾 (NSS) 测试

• 24 小时 在NSS中大约 1 年 在温和的环境中 (例如内部或低人类的沿海地区).
• 1000 小时 NSS可以对应 5-10 年 一般室外暴露但没有恶劣的条件.
• 对于高腐蚀性环境, 就像那些盐水一致的人, NSS小时通常低估了实时暴露效果.

乙酸盐喷雾剂 (aass) 测试

• 24 小时 Aass大致相当于 2 年 在温和酸性环境中, 像中等污染的城市地区.
• 500 小时 AASS可能近似 5-7 年 在酸雨或空气污染的工业或城市环境中.
• 该测试对于可能遇到酸性条件的测试表面和涂料特别有价值.

加速乙酸盐喷雾剂 (卡斯) 测试

• 24 小时 卡斯的 5-10 年 在高度腐蚀的环境中, 例如工业沿海地区.
• 240 小时 卡斯可以代表 15-20 年 城市工业环境中现实世界的暴露, 使其适合极端耐用性评估.

改良的掠夺和环状盐喷雾测试

• 100 周期 循环测试可以近似 5-10 年 在交替的潮湿和干燥的环境中, 通常在户外环境中遇到雨水和阳光.
• 这个近似值各不相同, 由于循环测试在长期内模拟自然条件方面特别有效.

4. 高级盐喷雾测试方法

高级盐喷雾测试方法旨在超越基本评估, 模拟更复杂, 现实世界的环境，材料和涂料面向不同条件.

这些测试增加了周期, 湿度调整, 以及其他因素，以更准确地表示产品如何忍受扩展曝光, 温度变化, 和其他环境变化.

环状腐蚀测试 (CCT)

环状腐蚀测试 (CCT) 是一种高度复杂的测试方法，结合了多种环境条件, 包括盐喷雾, 湿度, 烘干, 有时甚至温度波动.

CCT受到要求材料随着时间的推移来承受多种风化条件的行业的青睐.

程序:

• CCT涉及在不同的测试条件之间交替, 通常包括盐喷雾曝光, 干燥周期, 和高湿度阶段.
• 测试室的温度和湿度水平各不相同，以模拟腐蚀的不同阶段, 通常设计为模仿自然的昼夜周期.
• 典型的CCT周期可能涉及几个小时的盐喷雾曝光, 然后是干燥和加湿阶段, 持续 24 几个小时结束 1,000 小时 取决于所需的测试强度.

特征:

• 通过模拟各种天气条件和周期来反映现实的环境暴露.
• 交替的循环提供了对腐蚀模式的全面理解, 这对于暴露于变化条件的涂料和材料特别有用.

优势:

• CCT提供的全面评估比连续盐喷雾测试更接近现实世界腐蚀.
• 这对于评估暴露于自然天气周期的产品特别有效, 例如降雨时期.

湿度 - 凝结盐雾测试

这 湿度 - 凝结盐雾测试 结合受控室内高湿度和盐雾的影响，以模拟更极端的腐蚀性环境.

该测试非常适合暴露于高潮水平的材料, 以及可能遇到具有常规盐暴露的高湿度区域的, 例如沿海地区.

程序:

• 测试室形成饱和, 通过保持相对湿度的高湿度环境 95-100% 和之间的温度 40-60°C (104-140°f).
• 定期引入盐雾, 结合高湿度加速腐蚀.
• 该测试的持续时间有所不同，但由于强烈的条件，通常较短, 经常持续 24 和 250 小时.

特征:

• 在潮湿中发现模仿条件, 沿海地区, 盐很普遍的地方, 水分水平保持高.
• 冷凝效应创造了一个额外的现实主义层, 因为材料不仅忍受盐，而且还面对连续的水分, 许多沿海和工业环境中的关键因素.

优势:

• 盐和水分的综合作用产生了加速的腐蚀环境，该环境紧密模拟了高湿度或沿海地区的实际条件.
• 该测试对于在激烈环境中长期抵抗优先级的行业特别有价值.

掠夺测试

这 掠夺测试 是一种使用盐喷雾剂和空气干燥的循环暴露的专业方法, 室外金属和涂料经常经历的模拟条件.

最初是为工业涂料开发的, 它现在应用于在动态条件下需要抗性性的任何产品.

程序:

• 在掠夺测试中, 样品交替暴露于盐喷雾剂 (0.05% NACL) 以及模仿自然条件波动的干燥阶段.
• 一个典型的周期包括 1 小时的盐喷雾剂 其次是 1 干燥小时 在室温下.
• 为指定数量的周期重复该过程, 测试通常持久 100 到 500 小时 根据预期的应用和行业标准.

特征:

• 模拟自然暴露，金属处于潮湿和干燥的时期, 而不是连续暴露于盐喷雾剂.
• 较低的盐溶液使其适用于遇到更中等环境应力的产品.

优势:

• 提供自然风化周期的更准确反映, 特别是对于每日雨水时期暴露的涂料.
• 较低的盐浓度和受控的干阶段有助于确保测试不会高估腐蚀.

选择正确的高级盐喷雾测试

选择适当的高级盐喷雾测试对于确保与现实情况保持一致的准确腐蚀数据至关重要. 要考虑的关键因素包括:

• 环境暴露: 根据预期的气候选择多气候的CCT, 沿海的湿度调节, 和中等室外状况的宣传.
• 材料类型: 考虑金属和涂料的组成, 由于某些合金和饰面对强烈的湿度或周期性盐暴露的反应不同.
• 产品应用: 确保测试与材料的预期环境和日常使用保持一致.

5. 盐喷雾测试的重要考虑因素

盐喷雾测试, 尽管广泛用于评估耐腐蚀性, 需要精确的准备, 监视, 和测试后评估以产生有意义可靠的结果.

遵循这些考虑有助于维持测试过程的完整性，并确保结果既一致又适用于现实世界中的条件.

测试前准备

仔细的准备对于确保在特定条件下准确表示材料的耐用性至关重要. 关键准备步骤包括:

一个. 样品选择和准备

• 代表性: 选择以其典型形式准确表示材料或涂层的测试样品.
  这确保结果与产品的实际应用有关.
• 清洁处理: 清洁样品彻底清除污染物，例如油, 灰尘, 或可能干扰测试结果的残留物.
  然而, 避免过多的清洁可能会改变表面或材料特性.
• 识别和记录: 标记每个样品并记录其尺寸, 材料组成, 和其他相关规格.
  文档对于跟踪性能和比较结果至关重要.

b. 测试设备检查和校准

• 设备功能检查: 验证所有测试设备是否正常运行.
  检查喷雾系统, 腔室, 和加热元素，以确保整个测试过程中的环境一致.
• 仪器校准: 校准传感器, 温度计, 定期盐浓度计.
  盐浓度的准确读数, 温度, 湿度对于可靠的测试结果至关重要.

测试期间的控制

在整个测试过程中，保持严格控制环境条件的控制对于产生准确且可重现的结果至关重要.
盐喷雾测试室必须保持一致，才能准确模拟长时间的暴露.

一个. 测试条件设置

• 盐喷雾类型和浓度: 根据测试规格准备盐溶液. 通常, 解决方案是 5% 氯化钠和蒸馏水, 但是浓度取决于测试类型 (例如。, NSS, CCT).
• 温度和湿度: 保持周围的温度 35°C (95°f) 对于NSS等标准测试; 专业测试可能需要更高或波动的温度.
  湿度水平也应与测试规格保持一致.
• 喷雾法和数量: 调整喷嘴以确保细雾并根据特定的测试程序设置喷雾周期.
  一致的喷雾速率 - 通常 1-2 ML/小时 对于NSS，对于偶数暴露至关重要.

b. 样本放置和避免干扰

• 放置方法: 定位样品 (通常 15-30 学位) 为了使盐喷雾剂均匀暴露并防止盐水聚集, 可能会扭曲结果.
• 避免干扰因素: 避免将样品放在离室墙壁或彼此之间, 会阻塞气流并产生不一致的腐蚀条件.
  间距样品均匀确保均匀暴露.

测试后检查和评估

一旦测试结束, 彻底评估结果对于评估耐腐蚀性至关重要.
该过程通常涉及清洁, 烘干, 并根据标准化指标检查腐蚀效果.

一个. 清洁和干燥

• 清洁方法: 轻轻冲洗样品以清除盐残基，而不会影响测试过程中产生的腐蚀.
  避免清洁磨料, 因为它可能会破坏腐蚀模式.
• 干燥处理: 允许样品在受控环境中风干. 应避免过多的热量或压力来保留测试结果的完整性.

b. 腐蚀度评估

• 评估标准选择: 使用行业标准标准，例如ASTM, ISO, 或JIS分类和解释腐蚀水平.
  像ASTM B117和ISO这样的标准 9227 提供测量生锈形成的指南, 起泡, 和点缀.
• 测试方法应用: 选择适合遇到的腐蚀类型的评估方法.
  例如, 可以用放大装置测量涂料上的水泡, 虽然生锈酱可能需要数字成像系统进行精确计算.

可靠的盐喷雾测试的其他注意事项

• 环境影响: 盐喷雾测试使用化学和资源, 因此，负责任地处理盐溶液并最大程度地减少废物对于环境安全很重要.
• 数据记录: 记录温度, 湿度, 和喷涂率数据始终可以更好地分析和比较测试周期, 协助可重复性.
• 样本变异性: 材料或涂料厚度的自然变化会影响结果. 测试多个样本可提高数据可靠性并最大程度地减少差异.

6. 解释盐喷雾测试结果

盐喷雾测试结果提供了对材料或涂层的耐腐蚀性的宝贵见解, 帮助工程师和制造商了解在恶劣条件下的潜在性能.

对这些结果的准确解释需要对腐蚀特性进行彻底分析, 与行业标准的比较, 并考虑测试限制.

通用指标和测量

了解盐喷雾测试中的特定指标对于评估材料的耐用性和寿命至关重要. 关键测量包括:

• 是时候先生锈了 (TFR): 这是持续时间，直到最初的锈斑出现在表面上.
  TFR通常用于评估在加速条件下材料开始腐蚀的速度. 较长的TFR通常表明耐腐蚀性更好.
• 腐蚀百分比: 该度量标准评估了材料表面积的比例, 点缀, 或其他腐蚀形式.
  通常是在固定期间测量的 (例如。, 100, 500, 或者 1000 小时) 并提供了材料退化的总体视图.
• 腐蚀深度: 对于金属, 特别是在航空航天和汽车等关键应用中, 腐蚀深度是关键因素.
  更深的腐蚀会损害结构完整性, 因此，腐蚀深度最小的材料优选.
• 视觉评估和分级: 对材料表面的视觉检查通常是根据ASTM D610等标准分级系统进行的 (用于评估生锈的程度) 或ISO 10289,
  评估保护和审美特性. 等级通常从没有生锈到广泛的生锈范围.

将测试持续时间与现实情况相关联

盐喷雾测试是加速的模拟, 意味着它们将材料暴露于极端条件以预测长期腐蚀行为.

然而, 解释相当于盐喷雾测试时间的现实世界需要谨慎，这是由于实际环境因素的变化.

• 特定于行业的相关性: 一些行业使用一般转换, 喜欢 24 在温和的海洋环境中，小时的盐喷雾测试暴露等于一年.
  然而, 这些估计因湿度而差异很大, 温度, 污染物的存在, 和实际环境中的其他条件.
• 直接转换的局限性: 尽管 1000 小时的盐喷雾暴露会表明耐耐腐蚀性, 在每个现实世界中，这并不直接转化为特定数年.
  该测试主要评估相对性能，而不是提供确切的寿命预测.

基于标准的评估标准

行业标准提供了指南，以确保解释盐喷雾测试结果的一致性.

这些标准有助于基准性能，并根据特定要求提供通过或失败的标准:

• ASTM B117: 该标准指定进行中性盐喷雾的程序 (NSS) 测试, 包括曝光时间, 盐浓度, 和温度.
  ASTM B117下的结果通常是通过时间来测量的，直到出现生锈或表面腐蚀的百分比.
• ISO 9227: 类似于ASTM B117, 该标准涵盖了中性和乙酸盐喷雾测试 (NS和AASS) 并提供评估标准.
  ISO 9227 定义评估生锈百分比的方法, 起泡, 和涂层粘附.
• ASTM G85: 涵盖修改的盐喷雾测试，例如掠夺或卡斯 (加速乙酸盐喷雾剂) 测试, ASTM G85专注于更具侵略性的环境.
  这些测试通常用于评估具有高腐蚀性的材料, 例如在海洋应用中使用的.

解释腐蚀的视觉特征

腐蚀有多种形式, 每个都对材​​料寿命和结构完整性有影响. 在盐喷雾测试中观察到的关键腐蚀类型包括:

• 点腐蚀: 小的, 表面上的深坑表明材料可能具有局部弱点.
  凹痕通常表示易受攻击性环境的脆弱性，并可能影响材料的结构完整性.
• 起泡: 涂料可能会在长时间的盐喷雾下形成水泡. 评估水泡的大小和分布以确定防护涂层的有效性.
  频繁的起泡通常表明粘附不良或需要改进涂层配方.
• 一般表面生锈: 铁锈在未涂层金属上的传播提供了对腐蚀易感性的一般度量.
  随着时间的流逝均匀生锈可以表明一致, 虽然有限, 反抗.

盐喷雾测试结果的现实世界应用

制造商使用盐喷雾测试结果来做出有关材料的关键决定, 涂料, 和潜在的产品改进. 这些结果的应用包括:

• 材料选择和涂料开发: 测试数据为材料和涂料中的选择提供了信息, 特别是海军陆战队中使用的产品, 汽车, 和施工应用.
  较高对盐喷雾的耐药性与较长的产品寿命和可靠性相关.
• 质量控制和产品认证: 盐喷雾测试通常是质量保证的一部分, 验证该产品符合所需标准之前的标准.
  整个生产批次的一致测试结果确保质量均匀.
• 改善耐腐蚀涂料: 如果涂层在测试中失败, 制造商可以修改配方以提高性能,
  是否增加涂层厚度, 改变化学成分, 或使用其他保护层.

7. 结论

盐喷雾测试对于确保材料符合耐腐蚀性的行业标准仍然至关重要.
了解各种类型, 从基本的NS到复杂的CCT, 帮助行业根据特定的应用和耐用性要求选择正确的测试.
通过使用适当的盐喷雾测试, 公司可以提高产品质量, 满足客户期望, 并降低由于过早物质失败而导致的长期成本.