Buồng phun muối Singleton

Khi chúng ta nói về thử nghiệm phun muối, chúng ta sẽ nghĩ đếnBuồng phun muối Singleton, có thể mô phỏng môi trường ăn mòn và kiểm tra khả năng chống ăn mòn và độ tin cậy của sản phẩm.

Kiểm tra phun muối chủ yếu được chia thành 4 loại:
● Thử nghiệm phun muối trung tính (NSS);
● Thử nghiệm phun muối axit axetic (AASS);
● Thử nghiệm phun muối axit axetic tăng tốc bằng đồng (CASS);
● Thử nghiệm phun muối xen kẽ.

Và thử nghiệm phun muối mô phỏng nhân tạo bao gồm:
Thử nghiệm phun muối trung tính (NSS), thử nghiệm phun axetat (ASS), thử nghiệm phun axetat tăng tốc bằng muối đồng (CASS), thử nghiệm phun muối xen kẽ.

Hầu hết sự ăn mòn vật liệu kim loại xảy ra trong môi trường khí quyển, nơi chứa các thành phần ăn mòn và các yếu tố như oxy, độ ẩm, thay đổi nhiệt độ và chất ô nhiễm.

Ăn mòn phun muối là loại ăn mòn khí quyển phổ biến và có tính phá hủy cao nhất.

Sự ăn mòn vật liệu kim loại do hơi muối chủ yếu là do phản ứng điện hóa của dung dịch muối dẫn điện thấm vào kim loại, tạo thành hệ thống pin siêu nhỏ "dung dịch điện phân kim loại có điện thế thấp - tạp chất có điện thế cao", xảy ra quá trình truyền electron và kim loại khi ở cực dương sẽ hòa tan tạo thành hợp chất mới, tức là sản phẩm ăn mòn.
Vai trò chính trong quá trình ăn mòn phun muối là do các ion clorua đảm nhiệm, có khả năng xuyên thấu mạnh và dễ dàng xuyên qua lớp oxit kim loại vào kim loại, phá hủy trạng thái thụ động của kim loại. Đồng thời, các ion clorua có năng lượng hydrat hóa rất nhỏ và dễ dàng bị hấp phụ trên bề mặt kim loại, thay thế oxy trong lớp oxit bảo vệ kim loại, gây hư hỏng cho kim loại.

Thử nghiệm phun muối là phương pháp đánh giá khả năng chống ăn mòn tăng tốc trong môi trường nhân tạo. Là phương pháp phun nước muối có nồng độ nhất định vào một hộp kín có nhiệt độ không đổi, sau đó quan sát sự thay đổi của mẫu thử sau khi đặt trong hộp trong một khoảng thời gian để phản ánh khả năng chống ăn mòn của mẫu thử. Đây là phương pháp thử nghiệm tăng tốc. Nồng độ muối clorua trong môi trường phun muối có thể gấp nhiều lần hoặc gấp hàng chục lần so với hàm lượng phun muối trong môi trường tự nhiên, làm tăng đáng kể tốc độ ăn mòn. Thời gian để có được kết quả thử nghiệm phun muối trên sản phẩm cũng được rút ngắn đáng kể.

Việc thử nghiệm mẫu sản phẩm trong môi trường tự nhiên có thể mất một năm hoặc thậm chí vài năm để bị ăn mòn, nhưng thử nghiệm trong môi trường phun muối mô phỏng nhân tạo chỉ mất vài ngày hoặc thậm chí vài giờ để có được kết quả tương tự.

1. Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm
Độ ẩm tương đối quan trọng đối với sự ăn mòn kim loại là khoảng 70%. Khi độ ẩm tương đối đạt hoặc vượt quá độ ẩm quan trọng này, muối sẽ bị chảy nước và tạo thành chất điện phân có độ dẫn điện tốt.
Khi độ ẩm tương đối giảm, nồng độ dung dịch muối sẽ tăng cho đến khi muối kết tinh kết tủa, tốc độ ăn mòn sẽ giảm theo. Khi nhiệt độ tăng, chuyển động phân tử tăng cường, tốc độ ăn mòn của hơi muối cao tăng.
Ủy ban Kỹ thuật Điện quốc tế chỉ ra rằng cứ tăng nhiệt độ 10 độ thì tốc độ ăn mòn tăng 2 đến 3 lần và độ dẫn điện của chất điện phân tăng 10 đến 20%. Đối với các thử nghiệm phun muối trung tính, người ta thường cho rằng nhiệt độ thử nghiệm thích hợp hơn ở mức 35 độ.

2. Nồng độ dung dịch
● Khi nồng độ dưới 5%, tốc độ ăn mòn của thép, niken và đồng thau tăng theo sự gia tăng nồng độ;
● Khi nồng độ lớn hơn 5%, tốc độ ăn mòn của các kim loại này giảm dần khi nồng độ tăng.
Nguyên nhân là ở vùng nồng độ thấp, hàm lượng oxy tăng khi nồng độ muối tăng; khi nồng độ muối tăng đến 5%, hàm lượng oxy đạt trạng thái bão hòa tương đối, còn nếu nồng độ muối tiếp tục tăng, hàm lượng oxy giảm tương ứng.
Khi hàm lượng oxy giảm, khả năng khử phân cực của oxy cũng giảm, tức là hiệu ứng ăn mòn yếu đi.
Đối với các kim loại như kẽm, cadimi và đồng, tốc độ ăn mòn luôn tăng khi nồng độ dung dịch muối tăng.

3. Góc đặt mẫu
Hướng lắng đọng của muối phun gần với hướng thẳng đứng. Khi mẫu được đặt nằm ngang, diện tích chiếu của nó là lớn nhất, lượng muối phun trên bề mặt mẫu là lớn nhất, do đó sự ăn mòn là nghiêm trọng nhất.
Kết quả nghiên cứu cho thấy khi tấm thép nghiêng một góc 45- độ so với đường nằm ngang thì khối lượng ăn mòn bị mất trên một mét vuông là 250g, khi mặt phẳng tấm thép song song với đường thẳng đứng thì khối lượng ăn mòn bị mất là 140g trên một mét vuông.
Tiêu chuẩn GB/T 2423.17-93 quy định: Phương pháp đặt mẫu phẳng phải tạo với bề mặt thử nghiệm một góc 30- độ so với phương thẳng đứng.

4. Giá trị pH
Giá trị pH càng thấp thì nồng độ ion hydro trong dung dịch càng cao, tính axit càng mạnh thì sự ăn mòn càng mạnh.
Giá trị pH của thử nghiệm phun muối trung tính (NSS) là 6,5~7,2. Do ảnh hưởng của các yếu tố môi trường, giá trị pH của dung dịch muối sẽ thay đổi.
Vì lý do này, các tiêu chuẩn thử nghiệm phun muối trong và ngoài nước đã quy định phạm vi giá trị pH của dung dịch muối và đề xuất các phương pháp ổn định giá trị pH của dung dịch muối trong quá trình thử nghiệm để cải thiện khả năng tái tạo kết quả thử nghiệm phun muối.

5. Phương pháp phun và lắng đọng muối
Các hạt muối phun càng mịn thì diện tích bề mặt hình thành càng lớn, lượng oxy hấp thụ càng nhiều và tính ăn mòn càng cao.
Phương pháp phun truyền thống bao gồm phun áp suất không khí và phương pháp tháp phun. Nhược điểm rõ ràng nhất là độ đồng đều của quá trình lắng đọng phun muối kém và đường kính của các hạt phun muối lớn.
Các phương pháp phun khác nhau cũng sẽ ảnh hưởng đến giá trị pH của dung dịch muối.

Thử nghiệm phun muốiđược chia thành hai loại: một là thử nghiệm tiếp xúc với môi trường tự nhiên và loại còn lại là thử nghiệm môi trường phun muối mô phỏng được tăng tốc nhân tạo.
Thử nghiệm môi trường phun muối mô phỏng nhân tạo sử dụng thiết bị thử nghiệm có không gian thể tích nhất định - Buồng phun muối Singleton, để tạo ra môi trường phun muối trong không gian thể tích của nó bằng các phương pháp nhân tạo nhằm đánh giá khả năng chống ăn mòn phun muối của sản phẩm.
So với môi trường tự nhiên, nồng độ muối clorua trong môi trường phun muối của nó có thể cao gấp nhiều lần hoặc hàng chục lần so với nồng độ phun muối của môi trường tự nhiên nói chung, điều này làm tăng đáng kể tốc độ ăn mòn và rút ngắn đáng kể thời gian thu được kết quả thử nghiệm phun muối của sản phẩm.
Ví dụ, nếu mẫu sản phẩm được thử nghiệm trong môi trường tiếp xúc tự nhiên, có thể mất 1 năm để sản phẩm bị ăn mòn, nhưng trong môi trường phun muối mô phỏng nhân tạo, chỉ mất 24 giờ để có được kết quả tương tự.
Các thử nghiệm phun muối mô phỏng nhân tạo bao gồm: thử nghiệm phun muối trung tính, thử nghiệm phun axetat, thử nghiệm phun axetat tăng tốc bằng muối đồng và thử nghiệm phun muối xen kẽ.

(1) Thử nghiệm phun muối trung tính (thử nghiệm NSS)
Đây là phương pháp thử nghiệm ăn mòn tăng tốc sớm nhất với phạm vi ứng dụng rộng nhất. Phương pháp này sử dụng dung dịch muối natri clorua 5% có giá trị pH được điều chỉnh đến phạm vi trung tính (6-7) làm dung dịch phun. Nhiệt độ thử nghiệm là 35 độ và tốc độ lắng đọng muối phun phải nằm trong khoảng từ 1 đến 2 ml/80 cm².h.

(2) Thử nghiệm phun muối axit axetic (thử nghiệm ASS)
Nó được phát triển trên cơ sở thử nghiệm phun muối trung tính. Đó là thêm một ít axit axetic băng vào dung dịch natri clorua 5% để giảm giá trị pH của dung dịch xuống khoảng 3, để dung dịch trở nên có tính axit và phun muối hình thành cuối cùng cũng chuyển từ phun muối trung tính sang axit. Tốc độ ăn mòn của nó nhanh hơn khoảng 3 lần so với thử nghiệm NSS.

(3) Thử nghiệm phun muối axit axetic tăng tốc bằng muối đồng (thử nghiệm CASS)
Đây là thử nghiệm ăn mòn phun muối nhanh mới được phát triển ở nước ngoài. Nhiệt độ thử nghiệm là 50 độ. Thêm một lượng nhỏ muối đồng-đồng clorua vào dung dịch muối để gây ăn mòn mạnh. Tốc độ ăn mòn của nó gấp khoảng 8 lần thử nghiệm NSS.

Tóm lại, thời gian chuyển đổi cụ thể là:

Kiểm tra phun muối trung tính 24h ⇌ môi trường tự nhiên 1 năm

Kiểm tra phun muối axit axetic 24h ⇌ môi trường tự nhiên 3 năm

Thử nghiệm phun muối axit axetic tăng tốc bằng muối đồng 24h ⇌ môi trường tự nhiên 8 năm

Chú phổ biến: Buồng phun muối Singleton, Trung Quốc, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, mua, giá rẻ