SWAAT是 Synthetic Sea Water Acidified Accelerated Test 的縮寫(xiě),中文翻譯為 “酸化合成海水加速試驗(yàn)”。
它是一種比傳統(tǒng)中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)腐蝕性更強(qiáng)、速度更快的腐蝕測(cè)試方法,主要用于測(cè)試鋁材、涂料、鍍層等在海洋環(huán)境中的耐腐蝕性能。
SWAAT測(cè)試旨在模擬并加速海洋大氣環(huán)境對(duì)材料的腐蝕。其關(guān)鍵點(diǎn)在于:
酸性環(huán)境:與pH值呈中性(6.5-7.2)的傳統(tǒng)鹽霧試驗(yàn)不同,SWAAT使用的鹽水被特意用冰醋酸酸化,將其pH值嚴(yán)格控制在2.8 ~ 3.0之間。這種酸性環(huán)境極大地加速了金屬(尤其是鋁及其合金)的腐蝕過(guò)程。
合成海水:它不使用簡(jiǎn)單的氯化鈉溶液,而是使用成分更接近真實(shí)海水的合成海水,含有多種鹽分(如氯化鈉、氯化鎂、硫酸鈉、氯化鈣等),能更真實(shí)地模擬海洋環(huán)境的復(fù)雜腐蝕。
加速測(cè)試:通過(guò)“酸性”+“鹽霧”的組合,可以在短時(shí)間內(nèi)(如幾天或幾周)重現(xiàn)材料在自然海洋大氣中數(shù)月甚至數(shù)年才會(huì)出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象。
一臺(tái)符合標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T 33230-2016、ASTM G85)的SWAAT試驗(yàn)箱通常包含以下關(guān)鍵系統(tǒng):
箱體系統(tǒng):
試驗(yàn)室:主測(cè)試空間,由耐腐蝕材料(如、PVC、PP塑料等)制成,內(nèi)置樣品支架。
箱蓋:透明且密封良好,便于觀察且防止鹽霧外泄。
密封槽:水封式密封結(jié)構(gòu),確保鹽霧不會(huì)泄漏到實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中。
鹽霧發(fā)生系統(tǒng):
貯液槽:用于儲(chǔ)存符合標(biāo)準(zhǔn)的酸化合成海水溶液。
噴霧裝置:核心是噴嘴,利用壓縮空氣將鹽水溶液霧化成細(xì)小、均勻的鹽霧。
空氣壓縮與凈化系統(tǒng):提供潔凈、無(wú)油、無(wú)塵的壓縮空氣,壓力、溫度和濕度需**控制。
加熱與控制系統(tǒng):
加熱器與水套系統(tǒng):大多數(shù)鹽霧箱采用水套式加熱,通過(guò)加熱夾套中的水來(lái)使箱內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定。
溫度控制器:高精度PID溫控器,將箱內(nèi)溫度恒定在49 ± 1°C(這是ASTM G85標(biāo)準(zhǔn)對(duì)SWAAT的要求)。
其他輔助系統(tǒng):
飽和桶(飽和空氣桶):將壓縮空氣加熱加濕,使其達(dá)到與箱內(nèi)溫度一致的飽和狀態(tài),防止噴霧時(shí)從箱內(nèi)吸走水分,確保噴霧量的穩(wěn)定。
收集裝置:帶有標(biāo)準(zhǔn)漏斗的量筒,用于收集并測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)沉降在單位面積上的鹽霧量,這是校驗(yàn)設(shè)備是否正常工作的關(guān)鍵步驟。
ASTM G85-19:這是最權(quán)威和廣泛引用的標(biāo)準(zhǔn),其附錄A2專(zhuān)門(mén)規(guī)定了SWAAT方法的詳細(xì)要求。
GB/T 33230-2016:循環(huán)酸性海水鹽霧(SWAAT)試驗(yàn)方法。
其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):許多汽車(chē)、航空、涂料行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)(如GM、Ford等的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))也可能引用或基于ASTM G85。
| 測(cè)試類(lèi)型 | 中文名稱 | 溶液成分 | pH值 | 測(cè)試溫度 | 主要應(yīng)用 |
|---|---|---|---|---|---|
| SWAAT | 酸化合成海水加速試驗(yàn) | 合成海水 + 冰醋酸 | 2.8 - 3.0 | 49°C | 鋁材、航空航天、海洋環(huán)境用涂料和鍍層 |
| NSS (ASTM B117) | 中性鹽霧試驗(yàn) | 5% NaCl | 6.5 - 7.2 | 35°C | 基礎(chǔ)防腐性能對(duì)比、質(zhì)量控制 |
| AASS (ISO 9227) | 醋酸鹽霧試驗(yàn) | 5% NaCl + 冰醋酸 | 3.1 - 3.3 | 35°C | 銅+鎳+鉻鍍層、鋁陽(yáng)極氧化膜 |
| CASS (ASTM B368) | 銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn) | 5% NaCl + 冰醋酸 + CuCl? | 3.1 - 3.3 | 49°C | 裝飾性鍍層(如Ni-Cr)、鋅合金壓鑄件 |
簡(jiǎn)單總結(jié):SWAAT的腐蝕性遠(yuǎn)強(qiáng)于NSS,也略強(qiáng)于AASS和CASS,因?yàn)樗Y(jié)合了合成海水和更強(qiáng)的酸性環(huán)境。
高標(biāo)準(zhǔn)的耐腐蝕性:由于溶液酸性極強(qiáng),設(shè)備的所有接觸鹽霧的部分(箱體、支架、噴嘴、貯液槽等)必須由高級(jí)耐腐蝕材料制成,否則設(shè)備自身會(huì)很快被腐蝕損壞。
**的pH值控制:配置溶液和日常校驗(yàn)時(shí),必須使用精密pH計(jì),確保pH值嚴(yán)格控制在2.8-3.0范圍內(nèi),否則測(cè)試結(jié)果無(wú)效。
穩(wěn)定的溫度控制:溫度的微小波動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)試的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性,因此對(duì)溫控系統(tǒng)的要求很高。
定期的校準(zhǔn)與維護(hù):
沉降量校準(zhǔn):必須定期測(cè)量鹽霧沉降率,確保其在1.0 ~ 2.0 ml/80cm2/h之間。
噴嘴檢查:噴嘴易堵塞或磨損,需定期清潔或更換。
溶液更換:貯液槽中的溶液不宜存放過(guò)久,應(yīng)定期更換新鮮配制的溶液。