1。2 盐雾试验发展现状
1。2。1 恒定盐雾试验
1。2。2 Prohesion湿热/干燥循环试验
1。2。3 CCT(Cyclic Corrosion Test)多功能循环腐蚀试验
1。3 盐雾试验机理
新兴的循环腐蚀相比传统的盐雾试验可能在适用性上更强,但腐蚀的机理却是万变不离其宗。无论什么形式的盐雾试验,腐蚀的机理均相同。材料表面上附着的盐雾微粒会吸收空气中的水分而变成含有Cl-的盐溶液。在一定的温湿度条件下盐溶液中所含的Cl-通过材料中微小的空隙,表面镀层等渗入到材料体系内部,从而引起材料的老化或金属的腐蚀[9]。
1。3。1 腐蚀过程[11,12]
金属腐蚀的绝大部分属于电化学腐蚀,盐雾对金属的腐蚀是以电化学方式进行的,腐蚀机理基于原电池腐蚀。其腐蚀过程如下:
阳极:金属(Me)失去电子而变成金属阳离子,并以水化离子的形式进入溶液,同时把相当的电子留在金属中:
阴极:留在阴极金属中的剩余电子,被氧去极化,还原并吸收电子,成为氢氧根离子:
电解液:氯化钠离解而生成钠离子和氯离子,部分氯离子、金属离子和氢氧根离子反应成金属腐蚀物:
盐雾腐蚀机理不仅和Cl-有关,盐溶液中的氧也同样会对腐蚀过程产生一定影响。盐雾腐蚀试验因为不间断喷雾的缘故,试样表面上盐溶液中的氧一直处于饱和,而氧会使金属被腐蚀溶解的速度加快。由于金属被腐蚀后生成的腐蚀产物结构较为松散的缘故,又会进一步增加材料与盐溶液接触的表面积,甚至可能使盐溶液渗入腐蚀产物内部,进而发生体积膨胀,由于应力的存在引起应力腐蚀,导致保护层鼓起[13]。
1。3。2 极化与去极化
在盐雾腐蚀过程中,腐蚀反应的速度及能否持续进行与腐蚀面的极化、去极化过程有直接关系。在阳极,如果金属阳离子不能很快的向溶液中扩散,即其扩散速度小于电子从阳极迁移到阴极的速度,便会在阳极附近形成离子堆积,进一步形成金属钝化膜,降低腐蚀速度;同理阴极也是如此,若阴极离子不能快速扩散造成电子堆积,同样会降低腐蚀速度。例如无氧存在时,钢腐蚀在阳极的原始产物是亚铁离子,在阴极形成氢,它将引起阴极的极化而停止铁的进一步溶解[14]。
因此极化和去极化反应很大程度上决定了腐蚀过程的速度以及腐蚀过程是否能一直进行下去。腐蚀一直不间断进行下去的条件在于金属阳离子是否能不间断的向溶液中迁移,而大部分阳极产物为可溶性盐,会持续不断的向溶液中迁移,对减缓腐蚀速度没有直接的帮助,因此极化反应大多出现在阴极,而在阴极最常见的去极化反应是氢离子和氧分子阴极还原反应。而在日常生活中,常用的金属如Al、Fe等,暴露在潮湿空气中时,水中的氧会在阴极发生去极化反应,原本因为腐蚀物的产生而使腐蚀过程变慢的趋势也会以为氧去极化反应而被阻止,阳极金属材料的腐蚀便会持续不断的进行下去。
1。3。3 循环腐蚀
循环盐雾试验的腐蚀速度相对于常用的中性盐雾试验快。主要原因是试验循环一直重复着湿热/干燥程序,尤其是试样从潮湿变干的过程,水分的蒸发会导致盐沉积在试样表面,从而加快材料表面的腐蚀速度,除此之外,样品在潮湿和干燥的状态下循环时,会接触到更多溶解在溶液中的氧,如前文所述,氧能在阴极进行去极化反应,从而使腐蚀速度加快。
1。4 点火药以及钨系延期药简介文献综述