介绍盐雾测试测试的基本方法

盐雾测试的核心方法与实验室实施规范

盐雾测试作为模拟海洋性、工业腐蚀性环境的加速老化技术，通过精 准控制盐雾浓度、温度、pH值等参数，在实验室条件下快速评估材料及防护层的耐腐蚀性能。国际 标准数据显示，盐雾测试的腐蚀速率是自然环境的8-15倍（如某碳钢试样在NSS试验中240小时的腐蚀量，相当于在海南沿海大气暴露1年的效果）。本文从测试类型划分、关键参数控制、操作流程规范、结果量化分析四个维度，结合实验室实测数据，系统阐述盐雾测试的科学实施方法。

盐雾测试的主要类型及适用场景

根据腐蚀环境模拟的侧重点不同，盐雾测试可分为五大类，各类方法基于差异化的溶液配方与环境参数，适用于不同材料的耐蚀性评估需求。

1.1 中性盐雾试验（NSS）：基础通用型测试

· 核心参数：5%氯化钠溶液（分析纯NaCl，去离子水配制，电导率≤20μS/cm），pH值6.5-7.2（25℃测量），温度35±2℃，盐雾沉降率1.0-2.0 mL/(h·80cm²)。

· 腐蚀机理：通过氯离子穿透金属氧化膜，引发电化学腐蚀（阳极反应：Fe→Fe²⁺+2e⁻；阴极反应：O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻）。

· 应用场景：金属材料、电镀层、涂层的基础耐蚀性筛查，如GB/T 10125-2021规定，汽车紧固件需通过96小时NSS测试，锈蚀面积≤5%。

1.2 醋酸盐雾试验（AASS）：酸性环境加速测试

· 参数调整：在NSS基础上加入冰醋酸，将pH值降至3.1-3.3，腐蚀速率比NSS快3倍。

· 典型应用：装饰性镀层（如铜镍铬镀层）的耐酸性腐蚀评估，某卫浴龙 头镀铬层经48小时AASS测试后，要求镀层无起泡、剥落，基体无锈蚀。

1.3 铜加速醋酸盐雾试验（CASS）：高耐蚀材料快速筛选

· 强化条件：添加0.26g/L氯化铜（CuCl₂·2H₂O），温度升至50±2℃，腐蚀速率为NSS的8倍。

· 行业标准：ISO 9227规定，铝合金阳极氧化件需通过168小时CASS测试，腐蚀等级≥9级（锈蚀面积＜0.1%）。

1.4 循环盐雾试验：复杂气候模拟

· 动态条件：交替进行盐雾（4h，35℃）、干燥（8h，60℃，RH≤30%）、湿热（12h，40℃，RH≥95%）循环，更贴近自然环境中“干湿交替”的腐蚀过程。

· 应用案例：航空航天材料测试，某钛合金构件经10个循环（240小时）后，拉伸强度保留率需≥90%。

1.5 复合盐雾试验：工业污染环境模拟

· 特殊配置：引入SO₂（体积分数0.01%）或CO₂（体积分数0.5%）气体，模拟工业区酸性大气腐蚀。

· 数据支撑：户外钢结构在复合盐雾中暴露168小时，腐蚀深度达0.08mm，是普通NSS环境的1.8倍。

实验室关键参数控制技术

盐雾测试结果的准确性（相对误差≤10%）依赖于对溶液制备、温度场均匀性、喷雾系统的精密调控，实验室需建立标准化操作流程（SOP）以消除系统误差。

2.1 盐溶液制备的精度控制

· 纯度要求：氯化钠纯度≥99.5%，避免Ca²⁺、Mg²⁺杂质（会形成CaCO₃沉淀，导致腐蚀产物分析偏差）。

· pH值调节：用0.1mol/L HCl或NaOH调节，每批次溶液需3次平行测定，极差≤±0.2。实验表明，pH值从7.2降至6.5时，碳钢腐蚀速率增加25%。

· 过滤与储存：经0.45μm滤膜过滤后，在聚乙烯容器中储存不超过7天，避免玻璃容器中的硅酸盐溶出影响溶液成分。

2.2 温度场与试样摆放规范

· 箱内校准：采用9点温度传感器（3×3矩阵分布），确保各点温度偏差≤±1℃（35℃条件下）。温度波动3℃时，同一试样锈蚀面积差可达15%。

· 试样角度：与垂直方向成30°±5°角（模拟实际使用状态），间距≥20mm，距箱壁≥100mm，避免喷雾直接冲击形成液膜堆积。

2.3 喷雾沉降率监测

· 校准方法：在箱内上、中、下三层放置80cm²收集杯，连续收集1小时，每杯沉降量需在1.0-2.0mL范围内。沉降率不足时，测试时长需延长50%；超量则导致局部浓度过高，加速腐蚀。

· 喷嘴维护：每500小时拆解清洗，确保喷雾粒度（1-5μm）分布均匀，粒度标准差≤±0.5μm，避免喷嘴堵塞导致局部沉降量偏差＞20%。

标准化操作流程

实验室需严格遵循“样品预处理-参数设置-过程监控-结果评估”四步流程，确保试验可重复性（RSD≤15%）。

3.1 样品预处理

· 表面清洁：用乙醇去除油污，避免使用含硅清洁剂（会残留保护膜），清洁后在标准大气（23±2℃，50±5%RH）中放置2小时。

· 样品固定：使用聚四氟乙烯支架，避免金属接触导致电偶腐蚀，片状样品需倾斜30°以保证盐雾均匀覆盖。

3.2 试验过程监控

· 参数记录：每2小时记录温度、湿度、沉降率，偏差超限时自动报警并停机。某实验室数据显示，连续监控可使试验结果重复性提升20%。

· 中间检查：NSS测试每24小时观察一次，CASS测试每16小时观察，记录首 次出现锈蚀的时间（如镀锌件要求72小时内无红锈）。

3.3 结果评估方法

· 评级判定法：按ISO 10289标准，根据锈蚀面积占比分为1-10级（10级无锈蚀，1级锈蚀面积＞50%）。

· 称重法：测试前后用精度0.1mg天平称重，计算质量损失率（Δm=(m₀-m₁)/m₀×），某碳钢试样96小时NSS测试后Δm=0.85%。

· 性能测试：导电件腐蚀后接触电阻≤50mΩ（如连接器），结构件拉伸强度保留率≥80%。

常见问题与解决方案

实验室实施中需重点解决喷雾不均匀、边缘效应、数据偏差等问题，通过技术优化提升测试可靠性。

4.1 喷雾不均匀

· 现象：试样局部锈蚀严重，其他区域无腐蚀。

· 对策：

1. 采用多点喷雾系统（至少2个喷嘴对称布置）；

2. 定期校准喷雾压力（0.7-1.0bar），波动≤±0.1bar；

3. 每批次试验前进行30分钟空载喷雾，清除管道残留杂质。

4.2 边缘效应（试样棱角优先腐蚀）

· 原因：边缘镀层厚度比平面薄10%-15%，电流密度分布不均导致。

· 改进措施：

1. 试样预处理时倒角（半径≥0.5mm）；

2. 评定时忽略边缘2mm区域（需在报告中注明）；

3. 电镀时采用象形阳极提高边缘镀层厚度。

4.3 数据偏差控制

· 质量控制手段：

1. 每季度进行阳性对照试验（使用标准锌片，NSS 24小时腐蚀面积应为5%-10%）；

2. 操作人员定期培训，考核通过率需达；

3. 设备每年由第三方校准，出具CNAS认证报告。

盐雾测试是材料耐腐蚀性评估的“加速器”，其科学性依赖于对腐蚀环境的精 准模拟和量化分析。实验室需以ISO 9227、GB/T 10125等标准为框架，通过参数严格管控、流程标准化、结果多维度验证，为产品设计优化、材料选型提供可靠数据支撑。企业在应用测试结果时，应结合实际使用环境（如海洋、工业、乡村大气）建立加速因子模型，实现“实验室数据-现场寿命”的科学关联。