腐蝕對金屬材料造成大的直接損失。據(jù)一些統(tǒng)計，世界上每年約有1億噸金屬被腐蝕和丟棄，占年產(chǎn)量的20%~40%。而且隨著工業(yè)化的進(jìn)程，腐蝕問題越來越嚴(yán)重。美國的腐蝕消耗(材料消耗和腐蝕)1949年為50億美元，1975年為700億美元，1985年為1680億美元，比1949年高出80多倍。據(jù)估計，世界上因腐蝕而報廢的鋼鐵設(shè)備相當(dāng)于年產(chǎn)量的30%。顯然，金屬構(gòu)件的破壞價值遠(yuǎn)大于金屬材料的價值；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%；美國每年因腐蝕多消耗3.4%的能源；中國每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失至少有200億。腐蝕的大危害不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)損失上，還帶來了重大的人員傷亡、環(huán)境污染、資源浪費(fèi)，阻礙了新技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了自然資源的流失。
鹽霧腐蝕背景及機(jī)理
腐蝕是材料或其性能在環(huán)境作用下的破壞或退化。大部分腐蝕發(fā)生在大氣中，大氣中含有腐蝕成分和氧、濕度、溫度變化、污染物等腐蝕因素。
鹽霧腐蝕是一種常見且具破壞性的大氣腐蝕。鹽霧是指氯化物的大氣，其主要腐蝕成分是氯化鈉。金屬材料表面鹽霧腐蝕是由氯離子滲透金屬表面氧化層和保護(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和能量，容易被金屬表面的孔隙和裂紋吸收，置換和置換氯化物層中的氧，將不溶性氧化物變?yōu)榭扇苄月然铮贡粍颖砻孀優(yōu)橹鲃颖砻?，對產(chǎn)品產(chǎn)生極其不良的不良反應(yīng)。
陽極:金屬失去電子，變成金屬陽離子，以水合離子的形式進(jìn)入溶液，同時在金屬中留下等價的電子。
陰極:留在陰極金屬中的剩余電子被氧去極化，還原吸收，成為氫氧根離子。
電解質(zhì):氯化鈉解離生成鈉離子和氯離子，部分氯離子、金屬離子和氫氧根離子反應(yīng)形成金屬腐蝕產(chǎn)物。
2Me2++2Cl-+2OH-→MeCl2 Me(OH)2
鹽霧腐蝕危害
1)鹽霧腐蝕會破壞金屬保護(hù)層，使其失去裝飾性，降機(jī)械強(qiáng)度；
2)部分電子元器件和電路被腐蝕中斷，特別是在振動環(huán)境下；
3)當(dāng)鹽霧落在絕緣子表面時，表面電阻會降；絕緣子吸收鹽溶液后，其體積電阻會降4個數(shù)量級；
4)機(jī)械部件或運(yùn)動部件的運(yùn)動部件因腐蝕而增加摩擦，導(dǎo)致運(yùn)動部件被卡住。
金屬材料的鹽霧腐蝕試驗
鹽霧試驗可分為自然環(huán)境暴露試驗和人工加速模擬環(huán)境試驗。后者利用鹽霧試驗箱在其容積空間內(nèi)人工創(chuàng)造鹽霧環(huán)境，以評估產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕質(zhì)量。
與自然環(huán)境相比，鹽霧環(huán)境中氯化物的鹽濃度可以比一般自然環(huán)境高幾倍或幾十倍，大大提高了腐蝕速率，大大縮短了鹽霧試驗獲得結(jié)果的時間。如果產(chǎn)品樣品在自然暴露環(huán)境中測試，可能需要1年才能腐蝕，而在人工模擬鹽霧環(huán)境下，24小時才能得到類似的結(jié)果。但是人工加速模擬試驗還是和自然環(huán)境不同，無法替代。
適用范圍
1)鋼表面鍍銅+鍍鎳+鍍鉻或鍍鎳+鍍鉻；
2)在銅或銅合金表面鍍鎳鍍鉻；
3)300系列或400系列不銹鋼表面鍍鎳+鉻；
4)在鋁或鋁合金表面鍍銅+鎳+鉻；
5)在鋅合金表面鍍銅+鎳+鉻；
6)電鍍塑料件。
鹽霧腐蝕
測試方法
1中性鹽霧試驗(NSS試驗)
它是目前應(yīng)用領(lǐng)域廣的加速腐蝕試驗方法。采用5%氯化鈉鹽溶液，溶液的PH值調(diào)節(jié)在中性范圍(6 ~ 7)作為噴淋液。試驗溫度均為35℃，鹽霧沉降速率要求在1 ~ 2ml/80cm·h之間。
2乙酸鹽霧試驗(ASS試驗)
它是在中性鹽霧試驗的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。就是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降到3左右，溶液變成酸性，終形成的鹽霧由中性鹽霧變成酸性。其腐蝕速度比NSS試驗快約3倍。
3銅鹽加速乙酸鹽噴霧試驗(LRHS-663P-RY)
這是國外新開發(fā)的快速鹽霧腐蝕試驗。試驗溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽-氯化銅，強(qiáng)烈誘發(fā)腐蝕。其腐蝕速率約為NSS試驗的8倍。
.4交替鹽霧試驗
是綜合鹽霧試驗，其實就是中性鹽霧試驗加恒定濕熱試驗。主要用于腔體式整機(jī)產(chǎn)品，通過潮濕環(huán)境的滲透，鹽霧腐蝕不僅發(fā)生在產(chǎn)品表面，也發(fā)生在產(chǎn)品內(nèi)部。就是在鹽霧和濕熱下交替更換產(chǎn)品，而后檢查整機(jī)的電氣和機(jī)械性能是否有變化。
影響因素
影響鹽霧試驗結(jié)果的主要因素包括:試驗溫度和濕度、鹽溶液濃度、樣品放置角度、鹽溶液的pH值、鹽霧沉積和噴霧方式等。
1)測試溫度和濕度
溫度和相對濕度影響鹽霧的腐蝕。金屬腐蝕的臨界相對濕度約為70%。當(dāng)相對濕度達(dá)到或超過這個臨界濕度時，鹽就會潮解形成導(dǎo)電性好的電解質(zhì)。當(dāng)相對濕度降時，鹽溶液的濃度會增加，直至結(jié)晶鹽析出，腐蝕速率相應(yīng)降。試驗溫度越高，鹽霧腐蝕速度越快。對于中性鹽霧試驗，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為試驗溫度為35℃。
2)鹽溶液的濃度
鹽溶液濃度對腐蝕速率的影響與材料和涂層的類型有關(guān)。當(dāng)濃度低于5%時，鋼、鎳和黃銅的腐蝕速率隨著濃度的增加而增加；當(dāng)濃度大于5%時，這些金屬的腐蝕速率隨著濃度的增加而降。
3)樣品的放置角度
樣品放置角度對鹽霧試驗結(jié)果有影響。鹽霧的沉降方向接近垂直方向。樣品水平放置時，其投影面積大，樣品表面承受的鹽霧多，所以腐蝕嚴(yán)重。GB/T2423.17-93標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“平試樣的放置方法應(yīng)使被測表面與垂直方向成30度角。
4)鹽溶液的酸堿度
鹽溶液的酸堿度是影響鹽霧試驗結(jié)果的主要因素之一。pH值越低，溶液中氫離子濃度越高，酸性和腐蝕性越強(qiáng)。對鐵/鋅、鐵/鎘、鐵/銅/鎳/鉻等電鍍件的鹽霧試驗表明，酸堿度為3.0的醋酸鹽霧試驗(ASS)的腐蝕性是酸堿度為6.5 ~ 7.2的中性鹽霧試驗(NSS)的1.5 ~ 2.0倍。
結(jié)果的判斷
鹽霧試驗的目的是評估產(chǎn)品或金屬材料耐鹽霧腐蝕的質(zhì)量，鹽霧試驗結(jié)果的判斷是對產(chǎn)品質(zhì)量的判斷。判斷結(jié)果是否正確合理是正確衡量產(chǎn)品或金屬耐鹽霧腐蝕質(zhì)量的關(guān)鍵。鹽霧試驗結(jié)果的判斷方法有:分級判斷法、稱重判斷法、腐蝕形貌判斷法和腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析法。
1)等級判定法:按一定方法將腐蝕面積占總面積的比例分成若干等級，以某一等級作為合格判定的依據(jù)，適用于平板樣品的評定。
2)稱重判斷法:通過腐蝕試驗前后樣品的重量變化計算失重(或增重)來判斷樣品的耐腐蝕質(zhì)量，適用于評價某些金屬的耐腐蝕質(zhì)量。
鹽霧腐蝕
3)腐蝕形貌的判斷方法:是一種定性的判斷方法，根據(jù)產(chǎn)品經(jīng)過鹽霧腐蝕試驗后是否有腐蝕現(xiàn)象來判斷樣品，一般產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)多采用這種方法。
4)腐蝕數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法:主要用于分析和統(tǒng)計腐蝕情況，不專門用于判斷某一特定產(chǎn)品的質(zhì)量。
