盐雾测试中盐雾试验基础

        盐雾试验原理

        盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品、耐腐蚀性能的环境试验。对于机械产品而言，盐雾中的氯化钠在一定条件下会分解为Na+离子和Cl－离子，与金属材料发生化学反应生成强酸性的金属盐，其中的金属离子与氧气接触后又还原生成较稳定的金属氧化物，使金属或涂层腐蚀生锈、起泡，从而出现构件/紧固件腐蚀损坏，机械部组件的活动部位阻塞引起动部件卡死或失灵，微细导线/印刷线路板开路或短路，元件腿断裂等情形。对于电子产品而言，盐溶液的导电性会使绝缘体表面电阻和体积电阻大大降低，其盐雾腐蚀物与盐溶液的干燥结晶（盐粒）间的电阻会比原金属高，会增加该部位电阻和压降，影响触电动作，从而影响产品的电性能。
        盐雾试验分类

        人工盐雾试验主要分为中性盐雾试验、酸性盐雾试验、铜离子加速盐雾试验和交变盐雾试验四种。中性盐雾试验（NSS）是出现最早，应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠盐水溶液，溶液PH值调在中性范围（6-7）作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃，要求盐雾的沉降率在1-2ml/80cm2.h之间。酸性盐雾试验（ASS）是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%氯化钠溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降为3左右，溶液变成酸性，最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。它的腐蚀速度大约是NSS试验的3倍。铜离子加速盐雾试验（CASS）是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验，试验温度为50℃，盐溶液中加入少量铜盐 — 氯化铜，强烈诱发腐蚀，它的腐蚀速度大约是NSS试验的8倍。交变盐雾试验是一种综合盐雾试验，实际上是中性盐雾试验、湿热试验和其他试验的交变。主要用于空腔型的整机产品，通过潮湿环境的渗透，使盐雾腐蚀不但在产品表面产生，也在产品内部产生。它是将产品在盐雾、湿热和其他环境条件下交替转换，最后考核整机产品的电性能和机械性能有无变化。表1参照GB/T10125-2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》及相关材料给出了四种盐雾试验的对比情况。

        盐雾试验过程

        不同标准规定的试验过程略有差异，本文以GJB 150.11A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第11部分：盐雾试验》为例，说明盐雾试验的试验过程，具体包括：1）试件预处理：应对受污染的试件表面进行预处理，以确保时间表面没有污染物如油、脂或污物（灰尘）等，对试件的预处理应尽可能少；2）初始检测：试验前所有试件均应在标准大气条件下进行检测，检测以目视检测为主，必要时按相关标准进行电气和机械性能检测，以取得基线数据，记录检查结果；3）试验步骤：① 调节试验箱温度35°C，在喷雾前试件保持该条件下至少2h；②喷雾24h（或文件规定其他时间）；③ 在标准大气条件下温度（15°C∽35°C）和相对湿度不高于50%的条件下干燥试件24h（或文件规定其他时间）；④ 重复以上盐雾和干燥程序一次，完成2个循环。4）恢复：在标准大气条件下用流动水轻柔冲洗试件；5）最终检测：对试件进行目视检查，必要时进行物理和电气性能检测，记录试验结果；6）结果分析：从物理、电气、腐蚀三个方面进行试验结果分析。

        盐雾试验的影响因素

        影响盐雾试验结果的主要因素包括：试验温湿度、盐溶液的浓度、样品放置角度、盐溶液的pH值、盐雾沉降量和喷雾方式等。1）试验温湿度盐雾腐蚀本质上是材料发生了电化学反应，温湿度对反应速率有明显的影响。试验温度越高盐雾腐蚀速度越快。国际电工委员会IEC在研究大气腐蚀加速试验问题时发现，温度每升高10℃，腐蚀速度提高2～3倍，电解质的导电率增加10～20%。但实际盐雾腐蚀的速率并不会随着温度的升高而一直加快，如果试验温度过高，盐雾腐蚀机理与实际情况就会产生较大差异。金属腐蚀的临界相对湿度大约为70%，当相对湿度达到或超过这个临界湿度时，盐将潮解而形成导电性能良好的电解液。当相对湿度降低，盐溶液浓度将增加直至析出结晶盐，腐蚀速度相应降低。2）盐溶液的浓度盐溶液的浓度对腐蚀速度的影响与材料和覆盖层的种类有关。浓度在5%以下时钢、镍、黄铜的腐蚀速度随浓度的增加而增加；当浓度大于5%时，这些金属的腐蚀速度却随着浓度的增加而下降。但对于锌、镉、铜等金属，腐蚀速度却始终随着盐溶液浓度的增加而增加。3）样品的放置角度样品的放置角度对盐雾试验的结果有明显影响。盐雾的沉降方向是接近垂直方向的，样品水平放置时，它的投影面积最大，样品表面承受的盐雾量也最多，因此腐蚀最严重。4）盐溶液的pH值盐溶液的pH值是影响盐雾试验结果的主要因素之一。pH低于7. 0时，pH值越低，溶液中氢离子浓度越高，酸性越强腐蚀性也越强。以Fe/Zn、Fe/Cd、Fe/Cu/Ni/Cr等电镀件的盐雾试验表明，盐溶液的pH值为3.0的醋酸盐雾试验(ASS)的腐蚀性比pH值为6.5～7.2的中性盐雾试验(NSS)严酷1.5～2.0倍。除此之外，影响盐雾试验结果的因素还有：试验中断、试验样品清洁、试验样品处理、盐雾溶液的配置、喷雾方式、喷雾时间、压力平衡等等因素。