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防腐涂料腐蚀与老化循环测试的方法是什么
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  • 2021-12-31
  • 来源:中科检测
  • 老化循环测试紫外老化试验氙灯老化试验
  防腐涂料在新兴海洋工程、现代交通运输、能源工业、大型工业企业及市政设施等领域的应用广泛。其腐蚀、老化性能越来越受到重视。涂料防腐性能的好坏,直接影响到工程的使用寿命与安全。
 

  防腐涂料的腐蚀、老化性能研究由来已久,但通常存在的情况:

 
  1)实验室加速试验中,盐雾腐蚀试验、氙灯老化试验、紫外老化试验一般都是相互独立的,很少综合盐雾和光照条件进行加速试验,而且盐雾试验也多以连续中性盐雾条件为主;
 
  2)大部分厂家主要依靠实验室加速试验,较少受到室外自然腐蚀曝晒,就算展开了室外自然腐蚀项目,也很少可以把大气数据和实验室结果做比对研究,以验证实验室测试是否能够再现产品在户外真实使用条件下的腐蚀、老化状况。
 
  上海千实研发工程师列举几种不同的实验室加速盐雾试验方法,及它们与户外大气腐蚀之间的相关性。说明腐蚀和老化组合实验室加速试验方法及其合理性。讨论户外大气腐蚀试验的重要性,建议开展户外大气腐蚀试验,以验证实验室方法相关性。
 

  一、几种实验室加速盐雾试验方法

 

  1.连续中性盐雾试验

 
  目前ASTMB117依旧是盐雾腐蚀测试的主要标准之一,大部分企业或检测机构还在使用。在1914年左右,第一次采用盐雾喷淋方法来检测材料的耐腐蚀性能。1939年,中性盐雾喷淋测试被写入ASTMB117标准。这个标准要求试样,连续暴露在35℃条件下,浓度为5%的盐雾中,这就是一种传统的盐雾。几十年来,该试验方法一直沿用之前的测试条件,长久以来人们也认识到“盐雾喷淋法”的测试结果与样品户外暴露实际的腐蚀效果相关性不好。
 

  2.循环盐雾试验

 
  循环腐蚀测试是一种比传统恒态的暴露更加真实的盐雾喷淋试验。由于大多数产品事实上室外一般暴露于干湿交替环境中,模拟自然的、周期性条件,实验室加速测试关联性会更强。研究发现,经过循环腐蚀测试后,样品的相对腐蚀率、结构、形态和户外的腐蚀结果是一致的。所以,循环腐蚀测试比连续中性盐雾喷淋法,更贴近真实的室外暴露。该方法在汽车行业得到广泛应用。
 
  循环腐蚀测试(CCT)的目标是重现室外腐蚀环境的腐蚀类型。CCT测试将试样暴露在一系列不同条件循环环境中。简单的暴露循环,如Prohesion测试,是把样品暴露在由盐雾和干燥条件组成的循环中。比较复杂的试验方法除了要求盐雾、干燥循环外,还要加入浸泡、潮湿和冷凝等循环。
 
  一开始这些测试循环都是由人工操作进行的,操作者将试样从盐雾喷淋箱移至潮湿试验箱,接着移至干燥装置等。如今,微处理器控制的测试箱能够自动完成这些测试步骤,减少了工作量,也减少了试验的不确定性。
 

  Prohesion测试

 
  Prohesion测试是循环盐雾试验的一种,二十世纪六十年代和七十年代,英国的Harrison和Timmons开发了Prohesion测试,尤其是在工业防护涂料的腐蚀性测试中适用。具体的试验条件如表1所示:

 
老化循环测试


  相对于连续中性盐雾试验,Prohesion测试和室外大气腐蚀的相关性要更好点。以下图1是一种涂料在连续中性盐雾试验、户外大气腐蚀和Prohesion测试条件下的结果。
 
  从图1中明显看出,Prohesion测试与户外大气腐蚀跟连续中性盐雾试验与户外大气腐蚀相比,前者的相关性好。

 
老化循环测试
 

  CCT-1测试

 
  还有一些主要用于汽车腐蚀测试的循环盐雾试验,如CCT-1(CCT-A)。CCT-1测试同Prohesion测试一样,也是干湿交替循环。不过,具体的测试条件不同,如盐溶液及溶液浓度不一样,而且CCT-1测试还多了饱和潮湿循环。CCT-1测试具体的试验条件如表2所示:

 
老化循环测试
 

  3.腐蚀+老化循环测试

 
  在腐蚀循环中加强紫外线曝晒对某些涂料产品的测试相关性还是有益的。这是由于紫外线对涂料的破坏,降低了涂料对金属底材的保护,从而使产品更易腐蚀。腐蚀+老化循环由200小时Prohesion测试和200小时QUV紫外曝晒交替进行。具体的试验条件如表3所示:
 
老化循环测试

 
  图1给出了Prohesion测试和连续中性盐雾试验与户外大气腐蚀之间的相关性对比,结果显示Prohesion测试与户外大气腐蚀之间的相关性较好。
 
  下面的图2将比较腐蚀+老化循环测试与Prohesion测试的结果。从图2中明显看出,腐蚀+老化循环测试和户外大气腐蚀的相关性与Prohesion测试和室外大气腐蚀的相关性,是要强的。

 
老化循环测试
老化循环测试
 
  以上说到的腐蚀+老化循环由200小时Prohesion测试与200小时QUV紫外暴露交替进行,并且试验从Prohesion测试开始。
 
  ASTMD5894标准也是一个循环腐蚀+老化测试方法。ASTMD5894中的测试条件由一周QUV紫外暴露和一周Prohesion测试轮流进行,并规定试验从紫外曝晒开始。
 

  4.其它循环盐雾试验

 
  还有的试验方法,不仅有Prohesion测试与紫外曝晒,还有冰冻循环,三者轮流进行,如ISO20340标准中附录A的测试程序A。具体的试验条件如表4所示:

 
老化循环测试

 
  以上就是关于防腐涂料腐蚀与老化循环测试的方法介绍,希望对大家有所帮助。
 
  中科检测是中科院旗下独立第三方检测机构,有专业检验检测、业务对接以及技术支持团队,不但有开展老化循环测试,还有提供光伏检测、毒理检测、可靠性测试等服务中科检测已与包括众多500强企业在内的数家客户建立了合作关系。

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