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CCT循环腐蚀盐雾试验箱功能测试
浏览次数:9242发布日期:2016-04-01

用途概述:本试验箱专门按照国际规范标准要求将盐雾,冷凝湿度,相对湿度,空气干燥,盐水浸泡,自动喷淋等功能模式研发设计组装,测试金属部件,电镀层,涂料,油漆,电子工业等符合国际标准包括ASTM,DIN,IEC,VDA,ISO,JASO及汽车厂家标准:GM通用汽车,VW大众汽车,FORD福特汽车,RENAULT雷诺汽车, KIA起亚汽车,VOLVO沃尔沃汽车,HYUNDAI现代汽车,TOYOTA丰田汽车,HONDA本田汽车及航空航天产业规范。
CCT-1

CCT-2

CCT-4

ECC-1

D17 2028

GM9540P

ISO11997-1

ISO14993

JASO M 609

JASO M 610

P-VW 1209

P-VW 1210

RES.30.CT.119

SAE J 2334

STD1027, 14

STD1027,1375

VDA 621-415

功能特点:

1,严格按照国际规范要求设计研发。

2,触摸式屏幕,图像记录反映设定条件及实际状况

3,设计新颖,适合现代试验室,易于安装,操作简单,运行稳定,服务可靠

4,zui大限度减少测试死角,可以同时进行大量样品测试,测试箱体高度适中.
5,箱体用坚固的玻璃钢/硅树脂制成配以类似材料附件,以保证试验箱防腐,使用寿命延长.

6,通过流量计,调压阀来调节盐水流量以及压缩空气的压力,以保证均匀的盐雾沉降量。

7,外置式盐雾收集器,保证盐雾收集,测量的连续性,无需打开箱盖而中断试验。

8,一键控制气动开门,密封条密封防止盐雾溢出,改变了水封设计会污染试验室的弊病

9,采用自动加水系统,水位不足时自动补充功能试验不中断

本文主要是对循环腐蚀测试(CCT)进行概述。简述循环腐蚀测试的基本原理包括测试机理和常用的循环腐蚀测试循环。本文不是循环腐蚀测试详尽的教程,如需了解详细的资料请参阅相关的技术文章。

背景

大约从1914年开始盐雾喷淋方法用于测试材料的耐腐蚀性能。1939年,中性盐雾喷淋测试被写入ASTM B117标准1。这种传统的盐雾标准要求样品,在35℃条件下连续暴露在浓度为5%的盐雾中。虽然ASTM B117测试标准在80年的应用过程中有过多次修正和改进,但是人们长久以来都认为“盐雾喷淋法”的测试结果与样品户外暴露实际的腐蚀效果相关性不好。即便如此,目前ASTM B117仍然是盐雾腐蚀测试的主要标准,广泛应用于涂层、元件和电子元件的耐腐蚀性测试。

 

随着人们对材料防腐要求的提高,工程师及科研人员不断地尝试开发能更准确模拟户外腐蚀效果的测试程序。二十世纪六十年代和七十年代,英国Harrison和Timmons2,3,开发了Prohesion测试,特别适用于工业防护涂料的腐蚀性测试。近几年来,SAE和AISI已经开始研究开发汽车循环腐蚀性测试。目前结果令人满意,并发表了一些文章4,5,6,7,8,9,10,日本研究人员也已经开发出许多循环腐蚀性测试方法。

什么是循环腐蚀测试?


循环腐蚀测试是一种比传统恒态的暴露更真实的盐雾喷淋测试。因为实际户外暴露通常包含干湿两种环境模拟这些自然的、周期性条件,实验室加速测试才有意义。研究表明,经过循环腐蚀测试后,样品的相对腐蚀率、结构、形态和户外的腐蚀结果很相似。因此,循环腐蚀测试比传统盐雾喷淋法,更接近真实的户外暴露。它们能有效地评价很多腐蚀机制,如一般腐蚀,电化腐蚀和缝隙腐蚀等。

 

循环腐蚀测试的目的是再现户外腐蚀环境的腐蚀类型。CCT测试把样品暴露于一系列不同条件的循环环境中。 简单的暴露循环,如Prohesion测试,是把样品暴露在由盐雾和干燥条件组成的循环中。更复杂的汽车测试方法除了要求盐雾及干燥循环外,还要求浸泡、潮湿和冷凝等循环。zui初这些测试循环是通过人工操作来完成的,实验室操作人员把样品从盐雾喷淋箱移到潮湿试验箱,再移到干燥装置等。zui近,微处理器控制的测试箱可以自动完成这些测试步骤,减少了试验的不确定性。

 

暴露条件
循环腐蚀性测试中应用到下述条件中的一种或全部:

 

室温条件:
在CCT测试中,室温环境是指实验室室温条件。室温条件通常可以非常缓慢地改变测试样品的性能。例如,盐雾喷淋后的样品在室温条件中放置两小时。样品实际上在特定温度和湿度条件下经历一个缓慢的干燥过程。一般而言,"室温条件"中没有腐蚀性蒸汽和气体。几乎没有气体流动,温度通常是25±5℃,相对湿度为50%或更低,每次测试时应监控并记录实验室条件。

 

箱内条件:
非室温条件通常指测试箱内暴露条件。在不同的非室温条件之间的转换,可以通过人工把测试样品从一个试验箱移动到另外一个试验箱,或在全自动的试验箱内,实现由一个条件到另一条件的循环。
每次试验需监控温度和相对湿度。如果可能, 应该采用自动控制系统。温度偏差应该到±3℃或更小。

盐雾(喷淋)条件:
盐雾条件可在B117类型的测试箱内实现,或在实验室条件下人工操作。喷嘴可喷出雾状盐溶液。一般来说,除NaCl(氯化钠)外,也可使用含其他化学品的电解液来模拟酸雨或其它工业腐蚀。

潮湿条件:
CCT测试程序通常要求高湿度条件。相对湿度要求为95-100%。ASTM D224711测试标准中有这一要求。有时候也可通过选用B117试验箱来喷淋纯水雾来实现。图2显示Q-Fog盐雾试验机处于潮湿条件。

干燥条件:
干燥条件可在一间开放式实验室中或在一个试验箱内实现。空间内空气充分流通,这样可避免分层且可干燥样品。"干燥"的定义比较复杂,人们对指的是样品的表面干燥还是彻底干燥还存有争议。随着产品腐蚀的渗透,样品彻底干燥所需的时间可能会增加。图3显示RECE 上海热策科技 处于干燥条件。

浸泡腐蚀条件:
这种条件通常包含特定浓度的电解液,一般情况下浓度为5%,pH值在4到8,温度通常也是特定的。使用过程中,溶液可能被污染,应定期更换溶液。
必须使用蒸馏水或去离子水。关于水质的要求可参考ASTM D119312标准。浸泡用的容器应由塑料或其它惰性材料制成。浸泡液的pH值在6到8之间, 温度为24±3℃,电导率在2 5 ℃时应小于50mohm/cm。

 

喷淋试验:

 

低温试验及湿度控制:



 

二氧化硫腐蚀扩充试验:


循环腐蚀试验箱内箱自动清洗:


 

 

CCT盐雾箱测试指南
因为CCT盐雾测试箱测试通常比较复杂,且需要多步循环暴露,容易使人混淆。下述的测试指南可以帮助操作者了解CCT暴露测试条件可能带来各个步骤之间的差异,并帮助不同实验室之间就测试结果达成共识。

 

使用参照样品
如果可能,参照样品(测试过,已知性能的样品)应和被测样品同步进行测试,如有可能zui好使用多种参照样品。参照样品有助于评判被测样品的测试性能。参照样品的使用可以帮助将重复测试的测试条件的参数标准化,也能对不同的重复测试的结果比较进行指导。

 

测试样品的制备
常见的做法是在进行CCT测试之前,在有涂层的样品上划线。这样可以破坏涂层,以加速腐蚀进程。当使用石击仪时,建议按ASTM D317013标准操作。
越来越多的证据表明,划痕深度的不同会严重影响CCT盐雾测试结果。这对镀锌底材的影响zui大。大多数情形下,划痕应该深入到金属底材。因为划痕的几何形状也会影响结果,必须记录所使用的划线工具。可使用显微镜来观察划痕损害,ASTM D165414标准中有划痕方法的描述。

 

暴露实验注意事项
除了B117中提到的注意事项外, CCT暴露的多种测试条件给试验结果重复性和再现性带来更多的潜在问题。

 

试验箱负荷:
满负荷的试验箱通常比轻负荷的试验箱,需要更长的时间来实现温度转变。为了保证测试时空气流通,试验箱的负荷应均匀。

 

转换(斜坡)时间:
无论是人工操作还是全自动的试验箱,转换时间都是一个影响测试结果的因素。人工操作时,转换时间是指把样品从一个环境或暴露条件转移到另一个环境或暴露条件所需的时间。全自动试验箱中, 转换时间是指设备改变箱内暴露条件所需的时间。自动比人工暴露给出更多可预测且可重复的转变。转换时间对测试结果的影响仍然需要进一步研究。因此,尽可能地监控并记录转换时间,转换时间会随着以下情况的改变而改变:
• 室温条件的变化
• 人工操作程序的变化
• 使用的仪器类型
• 试验箱的负荷

 

盐雾沉降及均匀性:
在传统的盐雾喷淋测试中,喷雾的均匀性通常通过在箱内不同位置收集盐雾来检测。不同于B117,CCT盐雾沉降率的检测不能在测试操作过程中完成。这是因为绝大多数的CCT暴露规定盐雾循环时间相对较短。因此,为了测得在一个CCT酸雾腐蚀试验箱里盐雾沉降量的均匀性,我们必需收集在连续喷雾达16个小时的盐雾沉降量。查看B117的方法可获得关于收集盐雾沉降量的详细说明。

 

测试中断:
当测试必须中断时,被测样品尽可能置于不被腐蚀的条件中。记录所有的中断情况及样板的处理情况。

 

报告
除了传统盐雾测试所要求的所有需要记录的测试条件外,CCT盐雾测试报告还应该包括:
• 全自动盐雾箱的转换时间
• 盐雾箱的负荷情况(例如,样品数量)
• 人工测试时,实验室的受控温度、相对湿度的平均值以及这些参数每天的波动情况。

 

自动CCT盐雾测试的优点
循环腐蚀性测试一开始是劳动密集型人工操作测试方法。现在,自动化多功能盐雾箱已问世而且它可以在一个试验箱内完成所有的CCT测试。以下是它的一些优点:
• 不用人工把测试样品从一个试验箱移到另一个试验箱
• 不用费力地对测试样品进行喷雾
• 减小因对样品搬动而引起的测量结果变化
• 可更准确地预测转变时间

 

常用循环腐蚀性测试方法
下列所述是部分常用的测试方法。以下测试条件是对各种标准、测试方法和操作的简述。如欲获得更详细的资料,请参阅相关的标准。其它的测试循环可能更符合您的要求,SAE J156315作为循环测试指导的来源是很有用的。

CCT-1:暴露条件包括:电解液5% 氯化钠,溶液酸度未规定,试验周期:200 测试循环(1,600 小时)
CCT-1 暴露测试循环如下:4 小时,35°C盐雾喷淋
2 小时,60°C相对湿度小于35%
2 小时,50°C相对湿度大于95%湿度  。重复上述步骤
 

CCT-4:被认为是和实际车辆腐蚀结果相关性zui好的暴露方法之一。

CCT-4 暴露条件包括:电解液5% 氯化钠,溶液酸度未规定,试验周期50 测试循环(1,200 小时)

CCT-4 暴露测试循环如下:10 分钟,35°C盐雾喷淋

155 分钟,60°C干燥

   75 分钟,60°C湿度,相对湿度95%

160 分钟,60°C干燥

80 分钟,60°C湿度,相对湿度95%

160 分钟,60°C干燥

80 分钟,60°C湿度相对湿度95%

160 分钟,60°C干燥

80 分钟,60°C湿度,相对湿度95%

重复上述步骤

CCT 酸雨暴露条件如下:电解液5% (重量) NaCl, 0.12%

(体积) HNO3, 0.173%

(体积) H2SO4, 0.228%

(重量) NaOH

溶液酸度 pH 值在 3。5

CCT酸雨暴露循环如下:2 小时,35°C盐雾喷淋

4 小时,60°C干燥,相对湿度小于30%

2 小时,50°C湿润/潮湿,相对湿度高于95%

CCT 酸雨测试要求各测试条件之间的转换时间如下:盐雾到干燥30分钟以内,干燥到潮湿15分钟以内,潮湿到盐雾30分钟以内

GM 9540P/GMW14872暴露条件包括: 电解液0。9% NaCl, 0。1% CaCl2 ,0。075% NaHCO3           

试验周期80 测试循环 (1,920 小时)

8 小时,25°C,相对湿度45%

8 小时,49°C湿度,相对湿度100%(饱和状态)

8 小时,60°C干燥,相对湿度小30%

周末或节假日, 25°C , 相对湿度45%

污染物(盐/沙粒/灰尘)

 

总结


目前,有很多盐雾腐蚀性测试方法可供选择,每种方法各有利弊。有些研究人员认为盐雾条件优于浸泡条件。有些则选用特殊电解液来模拟酸雨。但多数选用的是自动化盐雾箱。对不同的暴露温度、持续时间和暴露顺序的设定仍有争论,所以对循环时间的修正和腐蚀溶液改进的研究将毫无疑问地继续进行下去。但是,对于大多数材料来讲,循环腐蚀性测试结果比传统的盐雾喷淋更真实,这是大多数人的共识。

IPCC系列  互联网+ 循环腐蚀试验箱技术指标IPCC series  Internet+ circulating corrosion test chamber  Technical index

RCC系列  热策+ 循环腐蚀试验机技术指标  RCC series  Rece+ circulating corrosion tester  Technical index

配置High-end configuration  型号Model

IPCC500

IPCC1000

IPCC2000

基本配置 Basic configuration 型号Model

RCC500

RCC1000

RCC2000

内容积Inside capacity
公升Litre

500

1000

2000

内箱尺寸 (mm)

Inside dimensions

 

W

1100

1360

2130

D

675

980

980

H

650

1320

1320

外箱尺寸(mm)

Outside dimensions

 

W

1680

2100

2808

D

880

1208

1208

H

1105

1725

1725

放置形式Layout form

落地式Floor type

盐雾模式Salt spray mode

温度:+50℃,内箱5面间接辐射加热

 Temperature: +50, there are 5 sides for indirect radiation heating in inner chamber

喷淋模式Spray mode

喷淋液滴更大,流速更高,喷淋时间更短,喷淋时间可程序控制

The spray droplet is bigger; the flow rate is higher; the spray time is shorter, and the spray time can be subject to program control

冷凝湿度模式

Condensate humidity mode

温度:+50℃,湿度:100%

Temperature: +50, humidity: 100%

干燥模式Drying mode

温度:+80℃,湿度不可控Temperature: +80, humidity is uncontrollable

湿度控制模式

Humidity control mode

湿度可控:2095% RH

Humidity is controllable: 2095% RH

浸泡模式Immersion mode

持续温度浸泡Immersing under constant temperature

顶喷模式 Top spray mode

程序控制Program control

水平喷射模式

Horizontal spray mode

程序控制Program control

箱体清洗模式

Chamber cleaning mode

自动清洗Automatic cleaning

低温功能

Low temperature function

-20℃, -40

盐水箱容积Salt water tank volume

90250L

盐雾喷射
Spraying of the salt fog

集成在操作面板中的流量计可以设置和监测盐溶液的流量。

The brine flow volume can be set and monitored at the flow meter which is integrated in the operating panel.

温度调节器Temperature conditioning

试验的温度调节采用低电压加热元器件,加热元器件固定于试验箱内胆外部。

The test chamber is conditioned by low voltage electric heating elements。 The heating elements are fixed at the outside of the test chamber。

盐雾废气排放

Salt fog exhaust

盐雾腐蚀废气排放,集中收集处理(满足环保排放法规)。

Centralized collection and disposal shall be performed for salt fog exhaust (meet the environmental protection regulations).

远程监控(选配)

Remote monitoring (optional)

试验远程操作及状态通知(支持苹果及安卓系统)。

Test remote operation and status notification (support IPhone and Android system).

排雾集中收集(选配)

Centralized collection of fog exhaust (optional)

排放腐蚀气体集中收集,方便人工定点处理。

Centralized collection of corrosive gas exhaust, convenient for manual fixed-point disposal。

压缩空气Compressed air

干燥、洁净及无油5.06.0bar  Dry, clean and oilless 5.06.0bar

使用环境温度/湿度

Ambient temperature/humidity for use

23℃±5/85% RH

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