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腐蚀与老化综合试验方法

发布时间:2019-05-05T17:05:33

传统的、应用最广泛的腐蚀加速方法是盐雾法,即在35°C下连续喷洒5%的盐溶液。该试验(ASTM B 117)在1914年左右首次应用于腐蚀试验。即使长期以来人们都知道传统盐雾法不能最大程度的模拟运行环境,然而在很多材料规范中它都被列为必备试验方法。

上世纪六十年代初,工程师和科学家们就尝试建立循环腐蚀试验方法,以更准确地预估出材料的腐蚀性。相比传统的稳态暴露方法,循环腐蚀试验更具有现实意义。由于实际暴露环境通常包括潮湿和干燥两种条件,因此应在这些自然循环条件试验后再进行实验室加速试验。研究证明,采用循环腐蚀试验,其相对腐蚀率、结构和形态与户外更接近。因此,相比传统的盐雾试验,循环腐蚀试验通常与户外环境具有更好的相关性。

目前已设计开发出多种不同的循环腐蚀试验方法。简单循环法(如Prohesion,该方法尤其适用于测定工业维护涂层)包括盐雾和干燥条件之间的循环。更精密的方法则需要采用包含多个步骤的循环,除盐雾和干燥外,还包括静置、潮湿、饱和湿度或其它条件。这些试验均采用潮湿/干燥循环,以开发模拟更接近户外循环条件的实验室条件。腐蚀与加速老化综合试验方法是循环试验的一种,由Sherwin Williams公司的研究人员于上世纪八十年代开发出,用于检测工业维护涂层。

腐蚀与加速老化综合试验

Sherwin Williams研究人员通过Prohesion试验研究三种涂层系统,发现在多个涂层作用时Prohesion本身并不会将不同类别进行区别(醇酸(铬酸锌抑制剂) – 醇酸外涂层;丙烯酸乳胶(偏硼酸钡抑制剂)– 丙烯酸乳胶外涂层;环氧聚酰胺(磷酸锌抑制剂) – 环氧聚酰胺外涂层)。

理论上,随着紫外光曝晒涂层质量下降,会降低耐腐蚀性能,因此开发设计出新的腐蚀与加速老化综合试验方法。新的试验方法综合了Prohesion(ASTM G85)和QUV®紫外光曝晒两种试验法(ASTM G154)。

在进行了新的循环腐蚀与加速老化综合试验后,三个涂层系统的性能排序与实际运行环境的排序保持一致(见表1)。同时发现,相比仅使用Prohesion法或传统盐雾法,产品的总腐蚀率和形态与户外情况更加接近。Sherwin Williams的研究员Brian Skerry总结认为,腐蚀与加速老化综合试验的排序结果与户外的排序结果最为接近。但也不难推断出,曝晒温度、试验时间和循环顺序最好与最终应用环境的相同。

曝晒条件排序(从最好到最差)
户外-海洋环境乳胶>醇酸树脂>环氧
户外-工业环境乳胶=醇酸树脂>环氧
传统盐雾方法环氧>醇酸树脂>乳胶
Prohesion方法乳胶=环氧=醇酸树脂
腐蚀与加速老化综合试验方法乳胶>醇酸树脂>环氧

表1:Sherwin Williams户外与实验室曝晒的排序关系

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