Camera di nebbia salina Singleton

Quando parliamo di test in nebbia salina, penseremo aCamera di nebbia salina Singleton, che può simulare l'ambiente corrosivo e testare la resistenza alla corrosione e l'affidabilità dei prodotti.

Il test della nebbia salina si divide principalmente in 4 tipologie:
● Prova di nebbia salina neutra (NSS);
● Prova di nebbia salina con acido acetico (AASS);
● Prova di nebbia salina con acido acetico accelerato con rame (CASS);
● Prova di nebbia salina alternata.

E il test di nebbia salina simulata artificiale include:
Prova di nebbia salina neutra (NSS), prova di nebbia salina con acetato (ASS), prova di nebbia salina con acetato accelerato con sali di rame (CASS), prova di nebbia salina alternata.

La maggior parte della corrosione dei materiali metallici avviene nell'ambiente atmosferico, che contiene componenti corrosivi e fattori quali ossigeno, umidità, sbalzi di temperatura e agenti inquinanti.

La corrosione da nebbia salina è il tipo di corrosione atmosferica più comune e distruttiva.

La corrosione dei materiali metallici causata dalla nebbia salina è causata principalmente dalla reazione elettrochimica della soluzione salina conduttiva che penetra nel metallo, formando un sistema di microbatteria "soluzione elettrolitica metallo-alto potenziale-impurità", si verifica il trasferimento di elettroni e il metallo come anodo si dissolve per formare un nuovo composto, ovvero il prodotto corrosivo.
Il ruolo principale nel processo di corrosione da nebbia salina è svolto dagli ioni cloruro, che hanno una forte capacità di penetrazione e possono facilmente penetrare lo strato di ossido metallico nel metallo, distruggendo lo stato passivo del metallo. Allo stesso tempo, gli ioni cloruro hanno un'energia di idratazione molto piccola e vengono facilmente adsorbiti sulla superficie del metallo, sostituendo l'ossigeno nello strato di ossido che protegge il metallo, causando danni al metallo.

Il test di nebbia salina è un metodo di valutazione accelerata della resistenza alla corrosione in atmosfera artificiale. Consiste nell'atomizzare acqua salata di una certa concentrazione; quindi spruzzarla in una scatola chiusa a temperatura costante e riflettere la resistenza alla corrosione del campione testato osservando i cambiamenti del campione testato dopo essere stato inserito nella scatola per un periodo di tempo. È un metodo di prova accelerato. La concentrazione di sale di cloruro nell'ambiente di nebbia salina può essere diverse volte o decine di volte superiore a quella del contenuto di nebbia salina nell'ambiente naturale, il che aumenta notevolmente la velocità di corrosione. Anche il tempo per ottenere i risultati del test di nebbia salina sul prodotto è notevolmente ridotto.

Testare un campione di prodotto in un ambiente naturale può richiedere un anno o persino diversi anni per corrodersi, ma testarlo in un ambiente artificiale simulato di nebbia salina richiede solo pochi giorni o addirittura ore per ottenere risultati simili.

1. Testare la temperatura e l'umidità
L'umidità relativa critica per la corrosione dei metalli è di circa il 70%. Quando l'umidità relativa raggiunge o supera questa umidità critica, il sale si deliquesce e forma un elettrolita con buona conduttività.
Quando l'umidità relativa diminuisce, la concentrazione della soluzione salina aumenta fino a precipitare il sale cristallino e la velocità di corrosione diminuisce di conseguenza. Con l'aumento della temperatura, il moto molecolare si intensifica e la velocità di corrosione dell'alta nebbia salina aumenta.
La Commissione elettrotecnica internazionale sottolinea che per ogni aumento di 10 gradi della temperatura, il tasso di corrosione aumenta di 2 o 3 volte e la conduttività dell'elettrolita aumenta del 10-20%. Per i test in nebbia salina neutra, si ritiene generalmente che la temperatura di prova sia più appropriata a 35 gradi.

2. Concentrazione della soluzione
● Quando la concentrazione è inferiore al 5%, la velocità di corrosione dell'acciaio, del nichel e dell'ottone aumenta con l'aumento della concentrazione;
● Quando la concentrazione è superiore al 5%, la velocità di corrosione di questi metalli diminuisce con l'aumento della concentrazione.
Questo perché, nell'intervallo di bassa concentrazione, il contenuto di ossigeno aumenta con l'aumento della concentrazione di sale; quando la concentrazione di sale aumenta fino al 5%, il contenuto di ossigeno raggiunge la saturazione relativa e, se la concentrazione di sale continua ad aumentare, il contenuto di ossigeno diminuisce di conseguenza.
Con la diminuzione del contenuto di ossigeno diminuisce anche la capacità di depolarizzazione dell'ossigeno, ovvero si indebolisce l'effetto corrosivo.
Per metalli come zinco, cadmio e rame, la velocità di corrosione aumenta sempre con l'aumentare della concentrazione della soluzione salina.

3. Angolo di posizionamento del campione
La direzione di sedimentazione della nebbia salina è vicina alla direzione verticale. Quando il campione è posizionato orizzontalmente, la sua area di proiezione è la più grande e la quantità di nebbia salina sulla superficie del campione è la più grande, quindi la corrosione è la più grave.
I risultati della ricerca mostrano che quando la piastra d'acciaio è inclinata di 45- gradi rispetto alla linea orizzontale, la perdita di peso dovuta alla corrosione per metro quadrato è di 250 g, mentre quando il piano della piastra d'acciaio è parallelo alla linea verticale, la perdita di peso dovuta alla corrosione è di 140 g per metro quadrato.
La norma GB/T 2423.17-93 stabilisce: Il metodo di posizionamento dei campioni piatti deve fare in modo che la superficie di prova formi un angolo di 30- gradi rispetto alla direzione verticale.

4. Valore del pH
Quanto più basso è il valore del pH, tanto più alta è la concentrazione di ioni idrogeno nella soluzione; tanto più forte è l'acidità, tanto più forte è la corrosione.
Il valore del pH del test di nebbia salina neutra (NSS) è 6,5~7,2. A causa dell'influenza dei fattori ambientali, il valore del pH della soluzione salina cambierà.
Per questo motivo, le norme nazionali ed estere per i test in nebbia salina hanno stabilito l'intervallo di valori del pH delle soluzioni saline e hanno proposto metodi per stabilizzare il valore del pH delle soluzioni saline durante il test, al fine di migliorare la riproducibilità dei risultati dei test in nebbia salina.

5. Deposizione in nebbia salina e metodo di spruzzatura
Quanto più fini sono le particelle di nebbia salina, tanto più ampia è la superficie formata, tanto più ossigeno viene assorbito e tanto più questa è corrosiva.
I metodi di spruzzatura tradizionali includono la spruzzatura a pressione d'aria e i metodi a torre di spruzzatura. Lo svantaggio più ovvio è che l'uniformità della deposizione di nebbia salina è scarsa e il diametro delle particelle di nebbia salina è grande.
Anche i diversi metodi di nebulizzazione influiscono sul valore del pH delle soluzioni saline.

Test di nebbia salinasono divisi in due categorie: una è il test di esposizione all'ambiente naturale, e l'altra è il test di esposizione all'ambiente artificiale accelerato simulato della nebbia salina.
Il test dell'ambiente di nebbia salina simulata artificiale utilizza un'apparecchiatura di prova con un determinato spazio volumetrico, la camera di nebbia salina Singleton, per creare un ambiente di nebbia salina nel suo spazio volumetrico mediante metodi artificiali per valutare la resistenza alla corrosione da nebbia salina del prodotto.
Rispetto all'ambiente naturale, la concentrazione di sale del cloruro nel suo ambiente di nebbia salina può essere diverse o decine di volte superiore a quella del contenuto generale di nebbia salina nell'ambiente naturale, il che aumenta notevolmente la velocità di corrosione e riduce notevolmente il tempo per ottenere i risultati del test di nebbia salina del prodotto.
Ad esempio, se un campione di prodotto viene testato in un ambiente di esposizione naturale, potrebbe volerci un anno prima che si corroda, ma in un ambiente artificiale simulato di nebbia salina bastano solo 24 ore per ottenere risultati simili.
I test di nebbia salina simulata artificiale includono: test di nebbia salina neutra, test di nebbia acetata, test di nebbia acetata accelerata con sali di rame e test di nebbia salina alternata.

(1) Prova di nebbia salina neutra (prova NSS)
È il primo metodo di prova di corrosione accelerata con il campo di applicazione più ampio. Utilizza una soluzione di sale di cloruro di sodio al 5% con un valore di pH regolato su un intervallo neutro (6-7) come soluzione spray. La temperatura di prova è di 35 gradi e la velocità di sedimentazione dello spray salino deve essere compresa tra 1 e 2 ml/80 cm².h.

(2) Prova di nebbia salina con acido acetico (prova ASS)
È sviluppato sulla base del test della nebbia salina neutra. Consiste nell'aggiungere un po' di acido acetico glaciale alla soluzione di cloruro di sodio al 5% per ridurre il valore del pH della soluzione a circa 3, in modo che la soluzione diventi acida e la nebbia salina formata alla fine cambi anche da nebbia salina neutra ad acida. La sua velocità di corrosione è circa 3 volte più veloce di quella del test NSS.

(3) Test di nebbia salina acetica accelerata con sale di rame (test CASS)
Si tratta di un test rapido di corrosione in nebbia salina sviluppato di recente all'estero. La temperatura di prova è di 50 gradi. Una piccola quantità di sale di rame-cloruro di rame viene aggiunta alla soluzione salina per indurre fortemente la corrosione. Il suo tasso di corrosione è circa 8 volte quello del test NSS.

In sintesi, la conversione del tempo specifico è:

Prova di nebbia salina neutra 24h ⇌ ambiente naturale 1 anno

Test di nebbia salina con acido acetico 24 ore ⇌ ambiente naturale 3 anni

Test di nebbia salina acetica accelerata con sale di rame 24 ore ⇌ ambiente naturale 8 anni

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