鹽霧腐蝕循環(huán)測(cè)試是一種比傳統(tǒng)恒態(tài)的暴露更真實(shí)的鹽霧噴淋測(cè)試。因?yàn)閷?shí)際戶外暴露通常包含干濕兩種環(huán)境，模擬這些自然的、周期性條件，實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試才有意義。研究表明，經(jīng)過(guò)循環(huán)腐蝕測(cè)試后，樣品的相對(duì)腐蝕率、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和戶外的腐蝕結(jié)果很相似。
因此，循環(huán)腐蝕測(cè)試比傳統(tǒng)鹽霧噴淋法，更接近真實(shí)的戶外暴露。它們能有效地評(píng)價(jià)很多腐蝕機(jī)制，如一般腐蝕，電化腐蝕和縫隙腐蝕等。
鹽霧腐蝕循環(huán)測(cè)試的目的是再現(xiàn)戶外腐蝕環(huán)境的腐蝕類型。測(cè)試把樣品暴露于一系列不同條件的循環(huán)環(huán)境中。簡(jiǎn)單的暴露循環(huán)，如Prohesion 測(cè)試，是把樣品暴露在由鹽霧和干燥條件組成的循環(huán)中。更復(fù)雜的汽車測(cè)試方法除了要求鹽霧及干燥循環(huán)外，還要求浸泡、潮濕和冷凝等循環(huán)。最初這些測(cè)試循環(huán)是通過(guò)人工操作來(lái)完成的，實(shí)驗(yàn)室操作人員把樣品從鹽霧噴淋箱移到潮濕試驗(yàn)箱，再移到干燥裝置等。最近，微處理器控制的測(cè)試箱可以自動(dòng)完成這些測(cè)試步驟，減少了試驗(yàn)的不確定性。
暴露條件
鹽霧腐蝕循環(huán)測(cè)試中應(yīng)用到下述條件中的一種或全部:
室溫條件:
在CCT測(cè)試中，室溫環(huán)境是指實(shí)驗(yàn)室室溫條件。室溫條件通常可以非常緩慢地改變測(cè)試樣品的性能。例如，鹽霧噴淋后的樣品在室溫條件中放置兩小時(shí)。樣品實(shí)際上在特定溫度和濕度條件下經(jīng)歷一個(gè)緩慢的干燥過(guò)程。
一般而言，”室溫條件”中沒(méi)有腐蝕性蒸汽和氣體。幾乎沒(méi)有氣體流動(dòng)，溫度通常是25±5℃，相對(duì)濕度為50%R.H或更低，每次測(cè)試時(shí)應(yīng)監(jiān)控并記錄實(shí)驗(yàn)室條件。
箱內(nèi)條件 :
非室溫條件通常指測(cè)試箱內(nèi)暴露條件。在不同的非室溫條件之間的轉(zhuǎn)換，可以通過(guò)人工把測(cè)試樣品從一個(gè)試驗(yàn)箱移動(dòng)到另外一個(gè)試驗(yàn)箱，或在全自動(dòng)的試驗(yàn)箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)由一個(gè)條件到另一條件的循環(huán)。
每次試驗(yàn)需監(jiān)控溫度和相對(duì)濕度。如果可能,?應(yīng)該采用自動(dòng)控制系統(tǒng)。溫度偏差應(yīng)該精確到±3℃或更小。
鹽霧(噴淋)條件 :
鹽霧條件可在B117 類型的測(cè)試箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)，或在實(shí)驗(yàn)室條件下人工操作。噴嘴可噴出霧狀鹽溶液。一般來(lái)說(shuō)，除NaCl(氯化鈉)外，也可使用含其他化學(xué)品的電解液來(lái)模擬酸雨或其它工業(yè)腐蝕。圖1表示的是鹽霧條件。
潮濕條件 :
CCT 測(cè)試程序通常要求高濕度條件。相對(duì)濕度要求為95-100%。ASTM D2247 11 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中有這一要求。有時(shí)候也可通過(guò)選用B117 試驗(yàn)箱來(lái)噴淋純水霧來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖2顯示處于潮濕條件。
干燥條件:
干燥條件可在一間開放式實(shí)驗(yàn)室中或在一個(gè)試驗(yàn)箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)。空間內(nèi)空氣充分流通，這樣可避免分層且可干燥樣品。”干燥”的定義比較復(fù)雜，人們對(duì)指的是樣品的表面干燥還是徹底干燥還存有爭(zhēng)議。隨著產(chǎn)品腐蝕的滲透，樣品徹底干燥所需的時(shí)間可能會(huì)增加。圖3顯示Q-Fog處于干燥條件。
浸泡腐蝕條件:
這種條件通常包含特定濃度的電解液，一般情況下濃度為5%pH 值在4到8，溫度通常也是特定的。使用過(guò)程中，溶液可能被污染，應(yīng)定期更換溶液。
浸水條件:
必須使用蒸餾水或去離子水。關(guān)于水質(zhì)的要求可參考ASTM D1193 12 標(biāo)準(zhǔn)。浸泡用的容器應(yīng)由塑料或其它惰性材料制成。浸泡液的pH值在6到8之間，溫度為24±3℃，電導(dǎo)率在25℃時(shí)應(yīng)小于50mohm/cm。
鹽霧箱測(cè)試指南
因?yàn)镃CT測(cè)試通常比較復(fù)雜，且需要多步循環(huán)暴露，容易使人混淆。下述的測(cè)試指南可以幫助操作者了解CCT 暴露測(cè)試條件可能帶來(lái)各個(gè)步驟之間的差異，并幫助不同實(shí)驗(yàn)室之間就測(cè)試結(jié)果達(dá)成共識(shí)。
使用參照樣品
如果可能，參照樣品(測(cè)試過(guò)，已知性能的樣品)應(yīng)和被測(cè)樣品同步進(jìn)行測(cè)試，如有可能最好使用多種參照樣品。參照樣品有助于評(píng)判被測(cè)樣品的測(cè)試性能。參照樣品的使用可以幫助將重復(fù)測(cè)試的測(cè)試條件的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，也能對(duì)不同的重復(fù)測(cè)試的結(jié)果比較進(jìn)行指導(dǎo)。
測(cè)試樣品的制備
常見的做法是在進(jìn)行?CCT 測(cè)試之前，在有涂層的樣品上劃線。這樣可以破壞涂層，以加速腐蝕進(jìn)程。當(dāng)使用石擊儀時(shí)，建議按ASTM D3170標(biāo)準(zhǔn)操作。
越來(lái)越多的證據(jù)表明，劃痕深度的不同會(huì)嚴(yán)重影響CCT 鹽霧測(cè)試結(jié)果。這對(duì)鍍鋅底材的影響最大。大多數(shù)情形下，劃痕應(yīng)該深入到金屬底材。因?yàn)閯澓鄣膸缀涡螤钜矔?huì)影響結(jié)果，必須記錄所使用的劃線工具?？墒褂蔑@微鏡來(lái)觀察劃痕損害，ASTM D1654 標(biāo)準(zhǔn)中有劃痕方法的描述。
暴露實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
除了B117 中提到的注意事項(xiàng)外, CCT 暴露的多種測(cè)試條件給試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性和再現(xiàn)性帶來(lái)更多的潛在問(wèn)題。
試驗(yàn)箱負(fù)荷 :
滿負(fù)荷的試驗(yàn)箱通常比輕負(fù)荷的試驗(yàn)箱，需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)變。為了保證測(cè)試時(shí)空氣流通，試驗(yàn)箱的負(fù)荷應(yīng)均勻。
轉(zhuǎn)換(斜坡)時(shí)間:
無(wú)論是人工操作還是全自動(dòng)的試驗(yàn)箱，轉(zhuǎn)換時(shí)間都是一個(gè)影響測(cè)試結(jié)果的因素。人工操作時(shí), 轉(zhuǎn)換時(shí)間是指把樣品從一個(gè)環(huán)境或暴露條件轉(zhuǎn)移到另一個(gè)環(huán)境或暴露條件所需的時(shí)間。全自動(dòng)試驗(yàn)箱中,轉(zhuǎn)換時(shí)間是指設(shè)備改變箱內(nèi)暴露條件所需的時(shí)間。自動(dòng)比人工暴露給出更多可預(yù)測(cè)且可重復(fù)的轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)換時(shí)間對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響仍然需要進(jìn)一步研究。因此，盡可能地監(jiān)控并記錄轉(zhuǎn)換時(shí)間，轉(zhuǎn)換時(shí)間會(huì)隨著以下情況的改變而改變：
室溫條件的變化
人工操作程序的變化
使用的儀器類型
試驗(yàn)箱的負(fù)荷
鹽霧沉降及均勻性 :
在傳統(tǒng)的鹽霧噴淋測(cè)試中，噴霧的均勻性通常通過(guò)在箱內(nèi)不同位置收集鹽霧來(lái)檢測(cè)。不同于 B117，CCT 鹽霧沉降率的檢測(cè)不能在測(cè)試操作過(guò)程中完成。這是因?yàn)榻^大多數(shù)的?CCT 暴露規(guī)定鹽霧循環(huán)時(shí)間相對(duì)較短。因此，為了測(cè)得在一個(gè)CCT 試驗(yàn)裝置里鹽霧沉降量的均勻性,我們必需收集在連續(xù)噴霧達(dá)16個(gè)小時(shí)的鹽霧沉降量。查看B117 的方法可獲得關(guān)于收集鹽霧沉降量的詳細(xì)說(shuō)明。
測(cè)試中斷:
當(dāng)測(cè)試必須中斷時(shí),被測(cè)樣品盡可能置于不被腐蝕的條件中。記錄所有的中斷情況及樣板的處理情況。
報(bào)告
除了傳統(tǒng)鹽霧測(cè)試所要求的所有需要記錄的測(cè)試條件外，CCT鹽霧測(cè)試報(bào)告還應(yīng)該包括：
全自動(dòng)鹽霧箱的轉(zhuǎn)換時(shí)間
鹽霧腐蝕循環(huán)箱的負(fù)荷情況(例如，樣品數(shù)量)
人工測(cè)試時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的受控溫度、相對(duì)濕度的平均值以及這些參數(shù)每天的波動(dòng)情況。
