鹽霧試驗(yàn)機(jī)的工作原理

腐蝕給金屬材料造成的直接損失巨大。有人統(tǒng)計每年全世界腐蝕報廢的金屬約一億噸，占年產(chǎn)量的20%~40%。而且隨著工業(yè)化的進(jìn)程，腐蝕問題日趨嚴(yán)重化，美國1949年腐蝕消耗（材料消耗和腐蝕）為50億美元，1975年達(dá)700億美元，到1985年高達(dá)1680億美元，與1949年相比增加了80余倍。估計全世界每年因腐蝕報廢的鋼鐵設(shè)備相當(dāng)于年產(chǎn)量的30%。顯然，金屬構(gòu)件的毀壞，其價值遠(yuǎn)比金屬材料的價值大的多；發(fā)達(dá)國家每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民生產(chǎn)總值的2%~4%；美國每年因腐蝕要多消耗3.4%的能源；我國每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失至少達(dá)二百億。腐蝕的巨大危害不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)損失上，它還會帶來慘重的人員傷亡、環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、阻礙新技術(shù)的發(fā)展、促進(jìn)自然資源的損耗。
　　
　　腐蝕：
　　是材料或其性能在環(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)。大多數(shù)的腐蝕發(fā)生在大氣環(huán)境中，大氣中含有氧氣、濕度、溫度變化和污染物等腐蝕成分和腐蝕因素。
　　
　　鹽霧：
　　是指大氣中由含鹽微小液滴所構(gòu)成的彌散系統(tǒng)，是人工環(huán)境三防系列中的一種，很多企業(yè)產(chǎn)品需模擬海洋周邊氣候?qū)Ξa(chǎn)品造成的破壞性，鹽霧試驗(yàn)就是模擬這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，所以檢測設(shè)備--鹽霧試驗(yàn)箱應(yīng)運(yùn)而行。
　　
　　鹽霧腐蝕：
　　就是一種常見和*有破壞性的大氣腐蝕。模擬海水環(huán)境的加速腐蝕方法，其耐受時間的長短決定耐腐蝕性能的好壞。這里講的鹽霧是指氯化物的大氣，它的主要腐蝕成分是海洋中的氯化物鹽--氯化鈉，它主要來源于海洋和內(nèi)地鹽堿地區(qū)。鹽霧對金屬材料表面的腐蝕是由于含有的氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護(hù)層與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)引起的。同時，氯離子含有一定的水合能，易被吸附在金屬表面的孔隙、裂縫排擠并取代氯化層中的氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化物，使鈍化態(tài)表面變成活潑表面。造成對產(chǎn)品極壞的不良反應(yīng)。
　　
　　鹽霧腐蝕機(jī)理：
　　鹽霧對金屬材料的腐蝕是以電化學(xué)方式進(jìn)行的,主要是導(dǎo)電的鹽溶液滲入金屬內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng) ,形成“低電位金屬-電解質(zhì)溶液-高電位雜質(zhì)”的微電池系統(tǒng), 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移 ,作為陽極的金屬出現(xiàn)溶解 ,形成新的化合物,即腐蝕物。金屬保護(hù)層和有機(jī)材料保護(hù)層也一樣, 當(dāng)作為電解質(zhì)的鹽溶液滲入內(nèi)部后,便會形成以金屬為電極、金屬保護(hù)層或有機(jī)材料為另一電極的微電池 。
　　海水的主要成份是氯化鈉 ,大約占 77 .8 %。鹽霧腐蝕破壞過程中起主要作用的是氯離子 Cl-, Cl-離子半徑很小, 只有 1 .81 ×10-10 m 。它具有很強(qiáng)的穿透能力 ,容易穿透金屬氧化層和防護(hù)層進(jìn)入金屬內(nèi)部 ,破壞金屬的鈍態(tài)。同時 ,氯離子具有一定的水合能 ,容易吸附在金屬表面的孔隙、裂縫等部位 , 取代保護(hù)金屬的氧化層中的氧, 使金屬受到破壞 。鹽溶液的電化學(xué)腐蝕過程如下。
　　陽極 :金屬以水化離子的形式進(jìn)入溶液, 并把當(dāng)量的電子留在金屬中Me ※M e++ +2eMe++ +nH2O ※M e++ .2H2O或 Me +nH2O ※M e++ .nH2O +2e電子從陽極流到陰極 。
　　陰極 :留在金屬中的剩余電子被氧去極化 ,氯通過擴(kuò)散或?qū)α? 到達(dá)陰極表面 ,吸收電子而成為氫氧根離子12O2 +H2O +2e ※2OHˉ溶液中,氯化鈉溶液離解 ,同時生成腐蝕物NaCl ※Na+ +Cl-2Me++ +2Cl- +2OH- ※MeCl2 .M e(OH)2除了氯離子外 ,鹽霧腐蝕機(jī)理還受溶解于鹽溶液里(實(shí)質(zhì)上是溶解在試樣表面的鹽液膜)氧的影響。氧能夠引起金屬表面的去極化過程, 加速陽極金屬溶解 ,由于鹽霧試驗(yàn)過程中持續(xù)噴霧,不斷沉降在試樣表面上的鹽液膜使含氧量始終保持在接近飽和狀態(tài)。腐蝕產(chǎn)物的形成使?jié)B入金屬缺陷里的鹽溶液的體積膨脹, 因此增強(qiáng)了金屬的內(nèi)部應(yīng)力, 引起應(yīng)力腐蝕,導(dǎo)致保護(hù)層鼓起 。
　　
　　人工模擬鹽霧環(huán)境試驗(yàn)是利用具有一定容積空間的試驗(yàn)設(shè)備--鹽霧試驗(yàn)箱，在其容積空間內(nèi)用人工的方法，造成鹽霧環(huán)境來對產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能進(jìn)行考核。與天然環(huán)境相比，鹽霧環(huán)境的氯化物的鹽濃度，可以是一般天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍或幾十倍，使腐蝕速度大大提高，對產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，得出結(jié)果的時間也大大縮短。如在天然暴露環(huán)境下對某產(chǎn)品樣品進(jìn)行試驗(yàn)，待其腐蝕可能要1年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下試驗(yàn)，只要24小時，即可得到相似的結(jié)果。 但人工加速模擬試驗(yàn)仍然與天然環(huán)境不同，因而也不能代替。