腐蚀试验-测博士

腐蚀试验是一种评估材料在特定环境条件下抵抗化学或电化学腐蚀能力的科学方法，其核心目的是预测材料的服役寿命、筛选抗腐蚀材料 / 涂层、优化防护工艺，或分析腐蚀失效原因。广泛应用于金属材料、高分子材料、复合材料等领域，涉及航空航天、汽车、电子、化工、建筑等多个行业。

一、腐蚀试验的核心分类

根据试验环境、目的和方法的不同，腐蚀试验可分为多个类别，最常见的分类方式如下：

1. 按试验环境分类

这是最基础的分类方式，对应材料实际服役的典型场景：

• 大气腐蚀试验：模拟自然大气环境（如海洋性、工业性、乡村性大气），评估材料在暴露于空气、湿度、温度变化、污染物（如 SO₂、Cl⁻）下的腐蚀行为。

• 典型形式：户外暴露试验（如海南琼海、青岛海洋大气试验站）、人工加速大气试验（控制温湿度、污染物浓度）。

• 液体介质腐蚀试验：模拟材料接触水、酸、碱、盐溶液、油品等液体环境的情况。

• 典型形式：浸泡试验（全浸、半浸、间浸）、冲刷腐蚀试验（模拟流体冲刷作用）、沸水试验（评估高温水腐蚀）。

• 土壤腐蚀试验：针对埋地材料（如管道、电缆），模拟不同土壤类型（酸性土、碱性土、盐碱土）的腐蚀环境。

• 典型形式：现场埋片试验、实验室土壤模拟试验（控制土壤湿度、电阻率、微生物）。

• 其他特殊环境试验：如高温腐蚀试验（模拟锅炉、发动机高温环境）、微生物腐蚀试验（模拟细菌、真菌导致的腐蚀）、气相腐蚀试验（模拟挥发性气体腐蚀）。

2. 按试验加速程度分类

• 自然暴露试验（户外试验）：直接将样品置于目标自然环境中，真实反映材料长期腐蚀行为，但试验周期长（数月至数年）。

• 加速腐蚀试验：通过强化环境因素（如提高温度、湿度、污染物浓度），缩短试验周期，快速评估材料的抗腐蚀能力。需注意：加速条件需与自然腐蚀机制一致，否则结果可能失真。

二、常用核心腐蚀试验方法及原理

不同试验方法针对不同腐蚀类型，以下是工业中最常用的几种：

三、腐蚀试验的标准流程

规范的试验流程是确保结果可靠、可重复的关键，通常包括以下步骤：

1. 样品准备

• 样品尺寸：需符合标准要求（如盐雾试验样品尺寸通常为 100mm×150mm），确保有足够的暴露面积。

• 样品处理：去除表面油污、氧化层，必要时进行打磨（如金属样品需抛光至特定粗糙度），避免初始缺陷影响结果。

• 样品标识：在非暴露区域标注编号，防止混淆。

2. 试验环境设定

• 根据试验标准（如 GB/T、ISO、ASTM）设定参数：温度（如盐雾试验 35℃）、湿度（如大气试验 95% RH）、介质浓度（如 5% NaCl）、试验时间（如 24h、1000h）。

• 环境校准：定期校验设备（如盐雾箱的温度传感器、喷雾量），确保参数稳定。

3. 试验过程监控

• 定期观察样品状态（如每 24h 记录表面是否出现锈点、变色、涂层剥落）。

• 对于浸泡试验，需定期更换介质（避免介质成分变化）；对于电化学测试，需实时记录数据（如极化曲线、阻抗谱）。

4. 结果评估与报告

• 外观评估：通过肉眼或显微镜观察腐蚀形貌（如锈点、裂纹、涂层脱落），按标准评级（如 ISO 10289 的锈蚀等级）。

• 重量变化：称量试验前后样品重量，计算失重率（腐蚀量）或增重率（如氧化膜增重）。

• 性能测试：若材料有功能要求（如导电、密封），需测试腐蚀后性能变化（如电阻变化、密封性能下降）。

• 报告内容：需包含样品信息、试验标准、环境参数、过程数据、评估结果及结论。

四、常用腐蚀试验标准

不同国家 / 地区有统一的试验标准，确保试验结果的可比性，以下是主流标准：

五、腐蚀试验的注意事项

1. 样品代表性：样品需与实际服役材料的成分、加工工艺、表面状态一致（如镀层厚度、涂层工艺），否则结果无参考价值。

2. 环境参数控制：微小的参数偏差（如盐雾试验 pH 值波动、温度偏差）可能显著影响结果，需严格按标准控制。

3. 试验重复性：同一条件下需至少做 3 组平行样品，避免偶然误差；若结果差异大，需排查设备或样品问题。

4. 加速试验的合理性：加速试验需基于 “腐蚀机制不变” 原则，不可盲目提高加速强度（如过度提高温度可能导致涂层开裂，与自然腐蚀不同）。

5. 结果的局限性：加速试验结果仅能用于材料筛选或快速评估，不能完全替代自然暴露试验的长期寿命预测。