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盐雾试验箱的盐雾腐蚀原理
发布日期:2015-08-12      浏览次数:882

盐雾试验箱的盐雾腐蚀原理,无论是恒定条件的盐雾试验 , 还是后期发展的循环腐蚀方法 , 其过程的盐雾腐蚀机理基本是一致的。当盐雾的微粒沉降附着在材料的表面上 , 便迅速吸潮溶解成氯化物的水溶液, 在一定的温湿度条件下 , 这种氯化物水溶液或离解后的氯离子 , 通过漆膜 、 镀层或其他材料的微孔而渗入到材料体系内部, 从而引起材料的老化或金属的腐蚀 .

一、 腐蚀过程
金属腐蚀的绝大部分属于电化学腐蚀, 盐雾对金属的腐蚀是以电化学方式进行的, 腐蚀机理基于原电池腐蚀。其腐蚀过程如下:
阳极 : 金属 ( Me )失去电子而变成金属阳离子, 并以水化离子的形式进入溶液, 同时把相当的电子留在金属中:
Me + nH2OMe2+ · nH2O+2e
阴极 : 留在阴极金属中的剩余电子 , 被氧去极化, 还原并吸收电子, 成为氢氧根离子 :
O2 + nH2O+ 4e4OH-
电解液:氯化钠离解而生成钠离子和氯离子,部分氯离子、 金属离子和氢氧根离子反应成金属腐蚀物 。
2Me2++ 2Cl-+ 2OH-MeCl2 · Me(OH)2

二、极化与去极化
在盐雾腐蚀过程中 , 腐蚀反应的速度及能否持续进行与腐蚀面的极化、去极化过程有直接关系。在阳极, 如果金属离子进入到溶液里的速度小于电子从阳极迁移到阴极的速度 ; 或进入到溶液中的金属离子向远离阳极表面的溶液扩散得缓慢时 , 阳极上就会有过多的带正电荷金属离子的积累;或由于某种机制在金属表面上形成钝化膜, 阳极过程就会受到了阻碍, 这时就产生了阳极极化现象, 直接降低了腐蚀速度 。
在阴极, 如果由阳极迁移来的电子过多 , 由于某种原因阴极接受电子的物质与电子结合的速度进行得很慢 , 或阴极附近参与反应的物质或反应物扩散较慢引起阴极过程受阻, 造成阴极电子堆积, 就产生了阴极极化。例如无氧存在时, 钢腐蚀在阳极的原始产物是亚铁离子 , 在阴极形成氢 , 它将引起阴极的极化而停止铁的进一步溶解。
腐蚀过程中的极化和去极化反应决定了盐雾的腐蚀速度。为了使腐蚀反应持续进行 , 在阳极附近所形成的金属离子需不断地迁移到电解质溶液中 ;而阴极剩余电子需有氧氧化后与水分子结合成氢氧根离子 。由于阳极的产物大部分为可溶性盐, 极化现象不明显 , 所以一般极化反应主要是在阴极 。阴极盐雾腐蚀过程中zui常见的去极化反应是氢离子和氧分子阴极还原反应 。
铁 、锌 、铝等金属及其合金在稀的还原酸溶液中的腐蚀 , 其阴极过程主要是氢离子还原反应 ;锌 、铁等金属及其合金在海水 、潮湿大气 、土壤和中性盐溶液中的腐蚀 , 其阴极过程主要是氧去极化反应。氧能引起金属表面阴极去极化过程 , 从而阻止由于腐蚀物的产生而使腐蚀速度下降的趋势 , 促进阳极腐蚀继续进行下去 。

三、循环腐蚀
循环盐雾试验的腐蚀速度相对于常用的中性盐雾试验快。主要原因是试验循环一直重复着湿热 /干燥程序, 特别是在水份蒸发、盐沉积的试验阶段 , 样品干燥的表面盐溶液浓度较高 , 会导致涂层表面腐蚀速率加快, 除此之外 , 样品由湿变干过程中 , 由于样品表面与氧气接触充分, 也直接加速了腐蚀反应。


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