鹽霧試驗方法解析
大氣中的鹽霧對軍用裝備和其他各種產品都有較大的破壞作用,主要表現在腐蝕效應、電氣效應和物理效應等方面[1—2]。鹽霧試驗是加速模擬大氣鹽霧環境的實驗室環境試驗方法,是評價涂鍍層的防腐性能、軍用裝備和其他各種產品的耐鹽霧性能的常用的方法,也是軍用裝備、電工電子產品、涂料等產品防腐性能鑒定和產品符合性檢驗的方法之一。在家標準、國家軍用標準、行業標準中有針對各類產品制定的鹽霧試驗方法。不同標準規定的鹽霧試驗的試驗原理和基本試驗方法是相同的,但在對鹽溶液的要求、試驗參數、試驗過程控制、試驗周期、試樣處理和試驗檢測等方面有不同的規定。
在 GB/T 10125-1997 中規定了中性鹽霧試驗(NSS)、乙酸鹽霧試驗(AASS)和銅加速乙酸鹽霧試驗(CASS)3種方法[3],而大部分鹽霧試驗標準都采用中性鹽霧試驗方法。文中僅針對使用較多的中性鹽霧試驗標準進行分析討論。
1 鹽溶液的配制
鹽溶液是鹽霧試驗的關鍵要素,對試樣的損壞起決定作用。對鹽溶液的要求主要有:
1)鹽溶液配制用材——水和氯化鈉的要求;
2)鹽溶液的濃度;
3)鹽溶液的pH值。在不同標準中對鹽霧試驗用的鹽溶液有不同的要求,見表1[2—8]。
統一計量單位后,不同標準對水的電阻率或電導率要求不同。GJB 150.11-1986:≥500 Ω·m或≤20 μS/cm;GJB 150.11A-2009:1 500~2 500 Ω·m或 4~7 μS/cm ;GB/T 10125-1997:≥500 Ω·m 或≤20 μ S/cm;GB/T 1771 - 2007 和 ASTM B 117 -2007:≥2 000 Ω·m或≤5 μS/cm。
化 學 純 氯 化 鈉 中 ,ω(NaCl) ≥99.5% ,ω(NaI)≤0.012%,ω(NaBr)≤0.05%,ω(總雜質)≤0.13%,基本不含Cu,Ni[9],能滿足所有鹽霧試驗標準中對氯化鈉的要求。
不同標準對鹽溶液質量濃度要求相同,但GB/T10125-1997和GB/T 1771-2007對鹽溶液質量濃度允差的要求,(±5 g/L 相當于質量分數±0.5%)較

嚴。25 ℃時密度為1.025 5~1.040 0 g/cm3的氯化鈉溶液能滿足質量濃度為 (50±5) g/L 或5%±1%的要求[3-8]。
不同標準對鹽溶液 pH 值的要求相同,但對測定 pH 值的環境溫度規定不同:(20±2)℃,與配制環境溫度接近,方便檢測;(35±2)℃,與試驗環境溫度一致,可正確控制鹽溶液噴霧時的 pH 值。溫度對溶液的 pH 值的影響一般較小,如符合標準 Q/SOIE04—2003的 pH 值為 7的緩沖劑,20 ℃時的 pH值為6.88,35 ℃時的pH值為6.84。不過,20 ℃時溶于鹽溶液中的CO2在35 ℃噴霧時將揮發,導致鹽霧的酸性降低、pH 值升高。如在 20 ℃或其他室溫下調節和測定 pH 值,應將鹽溶液先加熱到 35 ℃以上或用新煮沸過的水配制鹽溶液[7]。另一種方法是在室溫調節和測定pH值時,將鹽溶液的pH值調節到略低于下限 6.5,然后取該鹽溶液 50 mL 煮沸 30 s,冷卻到室溫后測定pH值,如測得的pH值在6.5~7.2之間,則配制的鹽溶液滿足 35 ℃噴霧時鹽霧的 pH值要求[8]。
2 試樣的處理和檢測
2.1 試驗樣品
鹽霧試驗的試樣主要有試片(試板)和產品(含零部件、元器件)兩類。各種標準對試樣的種類有不同的規定,對試樣的數量一般沒有具體規定,見表2[2-8]。

2.2 試樣的處理
鹽霧試驗前一般需對試樣進行預處理,清除非預期的保護層,但不能損傷預期的保護層。在GB/T 1771-2007和ASTM B 117-2007中還規定,需要時進行劃痕處理,以測定在鹽霧環境劃傷表面腐蝕的發展。該規定僅適用于涂層試板。在試驗后檢查試樣前,需對試樣進行恢復處理。試驗前和試驗后試樣處理的要求和方法見表2。
2.3 試驗檢查和檢測
應對試樣進行試驗前的外觀檢查(對試片和產品)和必要的性能檢測(對產品),以取得基線數據,確定試驗前試樣的技術狀態。試驗后應按產品標準、技術要求或合同的規定,對試樣進行試驗的終檢查和檢測,包括外觀檢查和必要的性能檢測,并與試驗前的檢查、檢測結果比較。其結果用以評價鹽霧環境對試樣的機械部件或組件的阻塞或粘接等物理性能的影響;電性能故障等電氣性能的影響;腐蝕作用及腐蝕對正常功能和結構完整性的影響[2]。各種標準對試樣的試驗后的檢測有不同描述,但總的要求是一致的,見表2。
3 試驗過程控制
要保證試驗結果的正確性,必須控制好試驗過程。試驗過程的控制包括:試驗箱運行檢查、樣品放置、箱內暴露區溫度、沉降液的參數(沉降量、pH值和氯化鈉質量濃度)等。不同標準對鹽霧試驗過程的控制要求見表3[2-8]。
GB/T 1771-2007中規定沉降液氯化鈉濃度的允差從配制的鹽溶液的±5 g/L 放寬到±10 g/L外,各標準中對沉降液的pH值和氯化鈉濃度的要求與配制的鹽溶液相同。
對沉降液的沉降量、pH 值、氯化鈉濃度或密度測定是鹽霧試驗過程控制的一個重要環節,特別是試驗周期較長時,及時發現氯化鈉溶液的不符合性,并及時更換符合要求的氯化鈉溶液,是確保鹽霧試驗結果正確的前提。
可將多個收集器收集的沉降液合并后測定沉降液的pH值和氯化鈉濃度。沉降液的pH值可用精密pH 試紙或酸度計測定。氯化鈉濃度可用鹽含量測定計(如鈉離子型選擇性玻璃電極)或比色法測定。也可用比重計測定沉降液的質量濃度(或密度),25 ℃時密度為1.025 5~1.040 0 g/cm3的沉降液的氯化鈉濃度符合規定要求[3、8]。
4 結語
1)鹽霧試驗前應明確客戶(委托方)要求的試驗標準,并正確掌握該標準的要求和操作技能。
2)鹽霧試驗是一種實驗室環境試驗,這類試驗不能單一地用試驗結果去判斷試驗過程的正確與否。必須嚴密地、認真地監督和控制鹽霧試驗的試驗過程在某種意義上控制試驗過程比試驗結果更重要。
3)不能用不同標準進行的鹽霧試驗結果進行比較。






