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雙噴霧系統(tǒng)在復合式試驗箱中的應用:中性鹽霧與銅加速鹽霧的快速切換技術

點擊次數(shù):63 更新時間:2025-06-07
在材料與產(chǎn)品的耐腐蝕性能研究領域,復合式試驗箱憑借其干濕循環(huán)與鹽霧腐蝕雙機制,成為加速腐蝕測試的得力工具。而雙噴霧系統(tǒng)的引入,尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)中性鹽霧與銅加速鹽霧的快速切換技術,進一步拓展了試驗箱的功能邊界,為模擬更復雜多樣的實際腐蝕環(huán)境提供了可能。

中性鹽霧試驗是最基礎且應用廣泛的鹽霧腐蝕測試方式。其鹽霧溶液主要由 5% 的氯化鈉溶液構成,pH 值維持在 6.5 - 7.2 之間,模擬的是常規(guī)海洋大氣、工業(yè)環(huán)境中的鹽霧侵蝕。在這種環(huán)境下,金屬材料表面形成電解質(zhì)溶液膜,發(fā)生電化學腐蝕。例如,鋼鐵材料中的鐵作為陽極失去電子變成亞鐵離子,而溶液中的溶解氧在陰極區(qū)域得到電子,形成腐蝕電池,氯離子的存在加速了陽極溶解過程。

鹽霧試驗箱3.jpg


與之不同,銅加速鹽霧試驗在氯化鈉溶液基礎上加入了氯化銅,同時調(diào)節(jié) pH 值至 3.1 - 3.3,大大增強了鹽霧的腐蝕性。銅離子在溶液中會優(yōu)先在金屬表面沉積,形成微小的銅顆粒,這些銅顆粒與金屬基體構成微電池,加速了金屬的腐蝕進程。其腐蝕速率通常是中性鹽霧試驗的數(shù)倍,能夠在更短時間內(nèi)評估材料在腐蝕環(huán)境下的性能。
復合式試驗箱中的雙噴霧系統(tǒng)正是為了靈活運用這兩種鹽霧環(huán)境而設計。該系統(tǒng)配備了兩套獨立的噴霧裝置,一套用于產(chǎn)生中性鹽霧,另一套則負責銅加速鹽霧的生成。兩套裝置在結(jié)構設計上充分考慮了耐腐蝕性能,采用了諸如 PP(聚丙烯)、耐腐蝕不銹鋼等材料,確保在長期高腐蝕性環(huán)境下穩(wěn)定運行。

實現(xiàn)快速切換的核心在于精準的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由傳感器、控制器與執(zhí)行機構組成。傳感器實時監(jiān)測試驗箱內(nèi)的鹽霧濃度、pH 值等參數(shù),一旦接收到切換指令,控制器迅速計算并向執(zhí)行機構發(fā)送信號。執(zhí)行機構通過快速閥門切換,關停當前工作的噴霧裝置,同時啟動另一套裝置,并依據(jù)預設參數(shù)對新啟動裝置的噴霧壓力、流量等進行精確調(diào)節(jié),以確保新的鹽霧環(huán)境能夠在短時間內(nèi)穩(wěn)定建立。例如,從中性鹽霧切換至銅加速鹽霧時,在短短數(shù)秒內(nèi),系統(tǒng)就能完成噴霧裝置的切換,且能在 1 - 2 分鐘內(nèi)使試驗箱內(nèi)的鹽霧濃度、pH 值等關鍵參數(shù)穩(wěn)定在銅加速鹽霧試驗所需的標準范圍內(nèi)。



雙噴霧系統(tǒng)快速切換技術具有顯著優(yōu)勢。一方面,它極大地提高了測試效率。在以往,若要進行不同鹽霧環(huán)境的測試,需人工清洗試驗箱、更換溶液等,耗費大量時間。如今,通過快速切換,可在同一試驗流程中迅速改變鹽霧腐蝕條件,模擬材料在實際服役中可能經(jīng)歷的不同腐蝕階段,如從普通大氣鹽霧環(huán)境突然進入工業(yè)污染嚴重的高腐蝕性鹽霧環(huán)境。另一方面,這種技術能夠提供更全面、準確的材料耐腐蝕性能評估數(shù)據(jù)。不同鹽霧環(huán)境對材料的腐蝕機制與程度不同,快速切換技術能讓材料在多種鹽霧環(huán)境交替作用下接受考驗,更真實地反映材料在復雜多變實際環(huán)境中的耐腐蝕能力,助力研發(fā)人員深入了解材料的腐蝕行為,為開發(fā)更優(yōu)質(zhì)的防護涂層、耐腐蝕材料提供有力支撐 。



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