鹽霧試驗原理

        鹽霧試驗是一種主要利用鹽霧試驗設備所創造的人工模擬鹽霧環境條件來考核產品、耐腐蝕性能的環境試驗。對于機械產品而言，鹽霧中的氯化鈉在一定條件下會分解為Na+離子和Cl－離子，與金屬材料發生化學反應生成強酸性的金屬鹽，其中的金屬離子與氧氣接觸后又還原生成較穩定的金屬氧化物，使金屬或涂層腐蝕生銹、起泡，從而出現構件/緊固件腐蝕損壞，機械部組件的活動部位阻塞引起動部件卡死或失靈，微細導線/印刷線路板開路或短路，元件腿斷裂等情形。對于電子產品而言，鹽溶液的導電性會使絕緣體表面電阻和體積電阻大大降低，其鹽霧腐蝕物與鹽溶液的干燥結晶（鹽粒）間的電阻會比原金屬高，會增加該部位電阻和壓降，影響觸電動作，從而影響產品的電性能。
        鹽霧試驗分類

        人工鹽霧試驗主要分為中性鹽霧試驗、酸性鹽霧試驗、銅離子加速鹽霧試驗和交變鹽霧試驗四種。中性鹽霧試驗（NSS）是出現最早，應用領域最廣的一種加速腐蝕試驗方法。它采用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調在中性范圍（6-7）作為噴霧用的溶液。試驗溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1-2ml/80cm2.h之間。酸性鹽霧試驗（ASS）是在中性鹽霧試驗的基礎上發展起來的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降為3左右，溶液變成酸性，最后形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度大約是NSS試驗的3倍。銅離子加速鹽霧試驗（CASS）是國外新近發展起來的一種快速鹽霧腐蝕試驗，試驗溫度為50℃，鹽溶液中加入少量銅鹽 — 氯化銅，強烈誘發腐蝕，它的腐蝕速度大約是NSS試驗的8倍。交變鹽霧試驗是一種綜合鹽霧試驗，實際上是中性鹽霧試驗、濕熱試驗和其他試驗的交變。主要用于空腔型的整機產品，通過潮濕環境的滲透，使鹽霧腐蝕不但在產品表面產生，也在產品內部產生。它是將產品在鹽霧、濕熱和其他環境條件下交替轉換，最后考核整機產品的電性能和機械性能有無變化。表1參照GB/T10125-2021《人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗》及相關材料給出了四種鹽霧試驗的對比情況。

        鹽霧試驗過程

        不同標準規定的試驗過程略有差異，本文以GJB 150.11A-2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法 第11部分：鹽霧試驗》為例，說明鹽霧試驗的試驗過程，具體包括：1）試件預處理：應對受污染的試件表面進行預處理，以確保時間表面沒有污染物如油、脂或污物（灰塵）等，對試件的預處理應盡可能少；2）初始檢測：試驗前所有試件均應在標準大氣條件下進行檢測，檢測以目視檢測為主，必要時按相關標準進行電氣和機械性能檢測，以取得基線數據，記錄檢查結果；3）試驗步驟：① 調節試驗箱溫度35°C，在噴霧前試件保持該條件下至少2h；②噴霧24h（或文件規定其他時間）；③ 在標準大氣條件下溫度（15°C∽35°C）和相對濕度不高于50%的條件下干燥試件24h（或文件規定其他時間）；④ 重復以上鹽霧和干燥程序一次，完成2個循環。4）恢復：在標準大氣條件下用流動水輕柔沖洗試件；5）最終檢測：對試件進行目視檢查，必要時進行物理和電氣性能檢測，記錄試驗結果；6）結果分析：從物理、電氣、腐蝕三個方面進行試驗結果分析。

        鹽霧試驗的影響因素

        影響鹽霧試驗結果的主要因素包括：試驗溫濕度、鹽溶液的濃度、樣品放置角度、鹽溶液的pH值、鹽霧沉降量和噴霧方式等。1）試驗溫濕度鹽霧腐蝕本質上是材料發生了電化學反應，溫濕度對反應速率有明顯的影響。試驗溫度越高鹽霧腐蝕速度越快。國際電工委員會IEC在研究大氣腐蝕加速試驗問題時發現，溫度每升高10℃，腐蝕速度提高2～3倍，電解質的導電率增加10～20%。但實際鹽霧腐蝕的速率并不會隨著溫度的升高而一直加快，如果試驗溫度過高，鹽霧腐蝕機理與實際情況就會產生較大差異。金屬腐蝕的臨界相對濕度大約為70%，當相對濕度達到或超過這個臨界濕度時，鹽將潮解而形成導電性能良好的電解液。當相對濕度降低，鹽溶液濃度將增加直至析出結晶鹽，腐蝕速度相應降低。2）鹽溶液的濃度鹽溶液的濃度對腐蝕速度的影響與材料和覆蓋層的種類有關。濃度在5%以下時鋼、鎳、黃銅的腐蝕速度隨濃度的增加而增加；當濃度大于5%時，這些金屬的腐蝕速度卻隨著濃度的增加而下降。但對于鋅、鎘、銅等金屬，腐蝕速度卻始終隨著鹽溶液濃度的增加而增加。3）樣品的放置角度樣品的放置角度對鹽霧試驗的結果有明顯影響。鹽霧的沉降方向是接近垂直方向的，樣品水平放置時，它的投影面積最大，樣品表面承受的鹽霧量也最多，因此腐蝕最嚴重。4）鹽溶液的pH值鹽溶液的pH值是影響鹽霧試驗結果的主要因素之一。pH低于7. 0時，pH值越低，溶液中氫離子濃度越高，酸性越強腐蝕性也越強。以Fe/Zn、Fe/Cd、Fe/Cu/Ni/Cr等電鍍件的鹽霧試驗表明，鹽溶液的pH值為3.0的醋酸鹽霧試驗(ASS)的腐蝕性比pH值為6.5～7.2的中性鹽霧試驗(NSS)嚴酷1.5～2.0倍。除此之外，影響鹽霧試驗結果的因素還有：試驗中斷、試驗樣品清潔、試驗樣品處理、鹽霧溶液的配置、噴霧方式、噴霧時間、壓力平衡等等因素。