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實驗室腐蝕測試——如何選擇正確的試驗方法并提高真實性和可重復性

更新時間:2026-03-18點擊次數:338

金屬和帶涂層材料在自然環境暴露條件下,很容易被鹽霧腐蝕而損壞,這是造成很多產品失效的主要原因。選擇合適的腐蝕測試方法對于準確評估材料耐久性、涂層性能和產品長期可靠性至關重要。

加速腐蝕試驗類型主要有四大主要類別,這些類別隨著腐蝕科學認知和實驗室技術的進步而不斷發展演變。腐蝕試驗質量控制,用于驗證材料或涂層是否符合規范的短時合格/不合格測試;資格和驗證測試,中長期測試,將結果與參考材料或既定的性能標準進行比較;相關性腐蝕試驗,旨在對材料進行排名,并將實驗室結果與基準地點的自然戶外暴露結果進行比較的測試;預測性腐蝕試驗,旨在利用相對于真實環境的加速因子來估算使用壽命的長時間測試。

   連續鹽霧試驗(以ASTM B117ISO9227GB/T10125為代表)創建至今已有100多年的歷史,目前仍然是應用廣泛的腐蝕測試方法之一,尤其適用于金屬和轉化膜的質量控制。ASTM B117 規定暴露于35°CpH值呈中性的5%氯化鈉霧中。雖然鹽霧試驗對篩選性能很有用,但它也存在一些重要的局限性。試驗結果通常與室外暴露情況相關性較差,產生的腐蝕產物與實際使用環境中的腐蝕產物不同,并且對長期腐蝕性能的評估也有限。 

干濕循環腐蝕試驗干濕循環測試例如,Prohesion® 測試等方法引入了交替的鹽霧和干燥步驟,以更好地模擬環境循環。這些方法常用于評估高性能涂層,包括在鹽霧和干燥條件下測試的建筑鋁制材料。這些試驗代表了在現實性方面向前邁出的一步,但簡單的干濕循環腐蝕試驗往往重復性和再現性較差,特別是對于汽車和工業涂料而言,這是由于干燥速率和試驗箱條件的變化所致。

汽車循環腐蝕試驗在試驗真實性方面得到了進一步提升,在已有的鹽霧/干燥循環中增加了100%濕潤的潤濕"步驟。然而,這些步驟缺乏對過渡時間和環境條件的精確控制,導致試驗強度不一致,實驗室間重復性較差。現代汽車腐蝕測試標準通過箱體設計和更嚴格的測試參數控制來解決這些問題。現代汽車腐蝕測試的典型代表包括:豐田 TSH1555GGMW 14872、沃爾沃 ACT 1 ACT 2 以及 ISO 16701與早期方法相比,這些現代循環腐蝕試驗具有顯著提高的真實性和可重復性。

現代腐蝕試驗通常要求用戶驗證試驗箱的性能。通常會結合使用多種技術手段,如使用標準質量損失腐蝕試片測量腐蝕速率、調節鹽霧沉降量、獨立監測溫度和相對濕度,并且控制升降溫的運行曲線和控制策略等。在裝滿測試樣品的測試艙中進行這些驗證,有助于確保各個實驗室獲得一致且可重復的結果。

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