一、 引言：腐蝕科學(xué)與加速試驗(yàn)的意義
 

　　腐蝕是金屬材料及其制品失效的主要形式之一，全球每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)萬億美元。大氣環(huán)境中的鹽霧，特別是氯化鈉顆粒，是引發(fā)和加速金屬電化學(xué)腐蝕的關(guān)鍵因素，在沿海、海洋及化冰鹽應(yīng)用地區(qū)尤為顯著。為了在可控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，快速、可比地對(duì)材料、涂層及產(chǎn)品的耐腐蝕性能進(jìn)行評(píng)估與預(yù)測(cè)，鹽霧腐蝕試驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生。其中，聚丙烯(PP)材質(zhì)因其綜合性能，成為現(xiàn)代鹽霧試驗(yàn)箱體制造的主流選擇，構(gòu)成了試驗(yàn)環(huán)境可靠性與穩(wěn)定性的物理基石。

 

　　二、 PP鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱的技術(shù)原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
 

　　鹽霧試驗(yàn)的基本原理是通過將特定濃度的氯化鈉(或添加其他介質(zhì)的改進(jìn)型)溶液，在壓縮空氣的作用下霧化，形成彌漫于密封試驗(yàn)箱內(nèi)的鹽霧環(huán)境，對(duì)試樣進(jìn)行持續(xù)或循環(huán)噴霧，以模擬和加速腐蝕過程。
 

　　1. 箱體系統(tǒng)：PP材質(zhì)的核心優(yōu)勢(shì)
 

　　箱體是整個(gè)設(shè)備的“腔體”與基礎(chǔ)。采用優(yōu)質(zhì)聚丙烯(PP)板經(jīng)大型數(shù)控設(shè)備加工并焊接成型，是當(dāng)前主流技術(shù)路線。其優(yōu)勢(shì)在于：
 

　　耐化學(xué)腐蝕性： PP對(duì)中性鹽溶液、酸性鹽溶液及大部分化學(xué)介質(zhì)具有非常強(qiáng)的耐受能力，長(zhǎng)期使用不會(huì)發(fā)生銹蝕、溶解或污染試驗(yàn)環(huán)境，確保試驗(yàn)的純凈性。
 

　　優(yōu)異的熱穩(wěn)定性與強(qiáng)度： PP材質(zhì)能在長(zhǎng)期高溫(如標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要求的35℃、50℃等)下保持尺寸穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免熱變形，確保密封性和安全性。其熱導(dǎo)率低，有助于箱內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定。
 

　　良好的加工與密封性能： PP板易于熱熔焊接，可實(shí)現(xiàn)箱體無縫拼接，配合硅膠密封條，有效防止鹽霧外逸，保護(hù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及設(shè)備。
 

　　輕質(zhì)耐久與經(jīng)濟(jì)性： 相比傳統(tǒng)的玻璃鋼或PVC，PP材質(zhì)在保證性能的同時(shí)，更具機(jī)械強(qiáng)度和耐久性，且維護(hù)清潔方便，生命周期成本更優(yōu)。
 

　　2. 噴霧系統(tǒng)：試驗(yàn)的核心發(fā)生裝置
 

　　空氣供應(yīng)與凈化： 由空壓機(jī)提供氣源，經(jīng)過多級(jí)過濾(油水分離、精密過濾)和調(diào)壓，確保產(chǎn)生鹽霧的空氣清潔、穩(wěn)定、無油。
 

　　鹽水儲(chǔ)存與補(bǔ)給： 采用PP材質(zhì)的鹽水箱，配備自動(dòng)或手動(dòng)補(bǔ)給裝置，維持試驗(yàn)過程中鹽水量的恒定。
 

　　噴霧塔與噴嘴： 壓縮空氣與鹽水在噴霧塔內(nèi)混合，通過精密設(shè)計(jì)的噴嘴(通常為紅寶石或玻璃材質(zhì)，耐磨損、腐蝕)霧化噴出。噴嘴孔徑與塔的結(jié)構(gòu)決定了鹽霧的顆粒度、沉降率及分布均勻性。
 

　　3. 加熱與控溫系統(tǒng)
 

　　加熱方式： 通常采用浸入式鈦合金或石英加熱管，直接對(duì)箱內(nèi)底部水層或夾套內(nèi)的水進(jìn)行加熱，利用水浴加熱原理使箱內(nèi)溫度快速均勻上升。
 

　　溫控系統(tǒng)： 采用高精度PID溫度控制器，配合鉑電阻(Pt100)溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)箱內(nèi)試驗(yàn)區(qū)溫度的精確控制(如NSS試驗(yàn)的35℃±2℃)，波動(dòng)度小。
 

　　4. 飽和空氣桶(飽和器)
 

　　壓縮空氣在進(jìn)入噴霧塔前，需先通過飽和空氣桶進(jìn)行加熱加濕。其作用是將壓縮空氣的溫度提升至與箱內(nèi)溫度相近(通常略高于箱溫，防止噴霧過程中的冷凝)，并使空氣達(dá)到近飽和濕度。此步驟至關(guān)重要，直接影響鹽霧的沉降率、濃度和試驗(yàn)的重現(xiàn)性。
 

　　5. 電氣與智能控制系統(tǒng)
 

　　現(xiàn)代PP鹽霧試驗(yàn)箱普遍采用微處理器或PLC智能控制系統(tǒng)，具備以下功能：
 

　　參數(shù)設(shè)定與顯示： 直觀設(shè)定并實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)溫度、飽和桶溫度、試驗(yàn)時(shí)間、噴霧/停噴周期等。
 

　　程序化控制： 支持連續(xù)噴霧試驗(yàn)(如GB/T 10125的NSS、AASS、CASS)以及更復(fù)雜的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)(CCT)程序，可設(shè)定多段溫度、濕度、噴霧、干燥等循環(huán)。
 

　　安全保護(hù)與報(bào)警： 集成低水位、超溫、過載、漏電等多重安全保護(hù)，并具備聲光報(bào)警功能。
 

　　數(shù)據(jù)記錄與輸出： 部分型號(hào)支持試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、曲線顯示及USB輸出，便于質(zhì)量追溯與分析。
 

　　三、 關(guān)鍵性能參數(shù)與校準(zhǔn)
 

　　為確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可比性，試驗(yàn)箱必須滿足一系列嚴(yán)格的性能參數(shù)，并定期校準(zhǔn)：
 

　　1.鹽霧沉降率： 最核心參數(shù)。在80cm²的水平收集面積內(nèi)，連續(xù)噴霧至少16小時(shí)，每小時(shí)平均沉降量應(yīng)為1.0~2.0ml。沉降率直接影響腐蝕速率。
 

　　2.試驗(yàn)箱內(nèi)溫度均勻性與波動(dòng)度： 工作空間內(nèi)各點(diǎn)溫度應(yīng)均勻，波動(dòng)范圍需符合標(biāo)準(zhǔn)(如±2℃)。
 

　　3.噴霧氣體的壓力與濕度： 供給噴霧塔的壓縮空氣需保持穩(wěn)定壓力(通常0.07~0.17MPa)，且經(jīng)飽和桶后達(dá)到近飽和濕度。
 

　　4.鹽溶液濃度與pH值： 氯化鈉溶液濃度應(yīng)為(50±5)g/L，pH值在特定試驗(yàn)中有嚴(yán)格要求(如NSS試驗(yàn)收集液的pH值在6.5~7.2)。
 

　　5.箱體密封性： 防止鹽霧泄漏，保護(hù)環(huán)境與操作人員健康。
 

　　四、 標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用實(shí)踐與領(lǐng)域
 

　　PP鹽霧試驗(yàn)箱的應(yīng)用嚴(yán)格遵循國際、國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是其技術(shù)價(jià)值的體現(xiàn)。
 

　　1. 主要遵循標(biāo)準(zhǔn)：
 

　　國際標(biāo)準(zhǔn)： ISO 9227《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》
 

　　中國國家標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 10125《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》、GB/T 2423.17《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ka：鹽霧》
 

　　行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 如汽車行業(yè)的ISO 11997(涂料)、ASTM B117(美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))等。
 

　　2. 核心應(yīng)用領(lǐng)域：
 

　　汽車工業(yè)： 評(píng)估車身鋼板、緊固件、底盤件、電子接插件、車燈等零部件的鍍層、涂層的耐腐蝕性能。循環(huán)腐蝕試驗(yàn)(CCT)更貼近實(shí)際服役環(huán)境。
 

　　電工電子： 測(cè)試印制電路板(PCB)、元器件、外殼涂層、金屬結(jié)構(gòu)件在含鹽潮濕環(huán)境下的耐腐蝕與絕緣性能。
 

　　航空航天： 對(duì)飛機(jī)零部件、航空材料進(jìn)行嚴(yán)格的鹽霧環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證。
 

　　海洋工程與船舶： 評(píng)估船用鋼材、防腐涂料、海洋平臺(tái)設(shè)施的耐海水腐蝕能力。
 

　　表面處理行業(yè)： 檢驗(yàn)電鍍(鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳等)、陽極氧化、磷化、達(dá)克羅等表面處理工藝的質(zhì)量與壽命。
 

　　新材料研發(fā)： 快速篩選和對(duì)比不同金屬合金、復(fù)合材料、新型防腐涂料的耐腐蝕性能。
 

　　五、 操作、維護(hù)與結(jié)果評(píng)定注意事項(xiàng)
 

　　1. 規(guī)范操作流程：
 

　　試樣準(zhǔn)備與放置：試樣需清潔，放置角度通常為與垂直方向成15°~30°，避免相互遮擋和鹽溶液滴落交叉影響。
 

　　溶液配制：使用符合標(biāo)準(zhǔn)的試劑級(jí)氯化鈉和去離子水/蒸餾水。
 

　　試驗(yàn)過程監(jiān)控：定期檢查沉降率、溫度、溶液量等參數(shù)。
 

　　2. 定期維護(hù)保養(yǎng)：
 

　　每次試驗(yàn)后清洗箱體內(nèi)部、鹽水箱及噴霧系統(tǒng)。
 

　　定期檢查并清潔噴嘴，防止堵塞。
 

　　檢查飽和桶水位及加熱功能。
 

　　定期校準(zhǔn)溫度傳感器、收集器等計(jì)量部件。
 

　　3. 試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定：
 

　　鹽霧試驗(yàn)多為對(duì)比性試驗(yàn)或質(zhì)量一致性檢驗(yàn)。評(píng)定方法包括：
 

　　外觀評(píng)定： 觀察試樣表面的腐蝕現(xiàn)象、起泡、剝落、變色等。
 

　　腐蝕等級(jí)評(píng)定： 按照標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T 6461)對(duì)腐蝕面積百分比進(jìn)行評(píng)級(jí)。
 

　　腐蝕物去除后的評(píng)定： 清除腐蝕產(chǎn)物后，檢查基體腐蝕情況，測(cè)量重量變化或腐蝕坑深度。
 

　　性能變化評(píng)定： 測(cè)試試樣試驗(yàn)后的電氣性能、機(jī)械性能等是否達(dá)標(biāo)。