文/程學(xué)群·北京科技大學(xué)

程學(xué)群

　　本文簡述了金屬大氣腐蝕的主要研究方法

　　金屬大氣腐蝕經(jīng)過近百年的研究，其試驗研究方法從室外暴曬發(fā)展到室內(nèi)加速腐蝕試驗。近年來隨著科技發(fā)展，試驗與分析手段也逐步向多元化發(fā)展，產(chǎn)生了大量有價值的試驗研究方法。主要包括腐蝕環(huán)境方式與腐蝕載荷譜研究、電化學(xué)方法和檢測表征等方面。

　　現(xiàn)場暴曬實驗

　　自然環(huán)境下的暴露試驗一直是研究大氣腐蝕最常用的試驗方法。隨著地區(qū)條件的不同，大氣有不同的特征。例如，海洋大氣中隨著離海岸線距離的不同，就有不同的含鹽量；工業(yè)大氣中則含有S0₂、H₂S、NH₃和N0₂等雜質(zhì)及各種懸浮顆粒和灰塵；而農(nóng)村地區(qū)的大氣都比較潔凈。

　　另一方面，我國幅員遼闊，一年四季各地區(qū)氣候特征各有不同，氣候區(qū)可分為：寒溫帶、中溫帶、暖溫帶、亞熱帶、熱帶和高原氣候帶等區(qū)域。如果按大氣中有害雜質(zhì)組分的不同，又可分為農(nóng)村大氣、海洋大氣、城郊大氣、工業(yè)大氣等。

　　根據(jù)以上特征，由北京科技大學(xué)腐蝕與防護(hù)中心負(fù)責(zé)的國家材料環(huán)境腐蝕野外科學(xué)觀測研究平臺建立了13個能夠反映我國典型大氣環(huán)境的材料大氣腐蝕試驗站。

材料環(huán)境腐蝕野外科學(xué)觀測研究站網(wǎng)分布示意圖

　　大氣暴露試驗的優(yōu)點是較能反映現(xiàn)場實際情況，所得的數(shù)據(jù)直觀、可靠，可以獲得戶外自然環(huán)境下金屬的腐蝕特征、腐蝕規(guī)律，可以用來評估試驗環(huán)境下金屬的使用壽命，為合理選材、有效設(shè)計和產(chǎn)品防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。但大氣腐蝕暴露試驗的試驗周期長、試驗區(qū)域性強，而且試驗結(jié)果是多種環(huán)境因素共同作用的反映，不利于尋找主要影響因素和試驗結(jié)果的推廣和應(yīng)用。

大氣腐蝕現(xiàn)場暴露試驗架

　　室內(nèi)加速試驗方法

　　室內(nèi)加速試驗仍然是研究大氣腐蝕強有力的試驗手段。目前主要采用的室內(nèi)加速試驗方法以下幾種。

　　鹽霧試驗

　　鹽霧試驗包括以下三種：中性鹽霧試驗（NSS）；醋酸鹽霧試驗（AASS）；醋酸氯化銅鹽霧試驗（CASS）。

　　鹽霧試驗加速性好，但模擬性較差，因此鹽霧試驗方法僅作為一種人工加速腐蝕試驗方法，對金屬材料進(jìn)行評價和選材時比較適用。

鹽霧試驗箱

　　周浸腐蝕試驗

　　周浸腐蝕試驗是目前國內(nèi)外普遍使用的加速試驗方法。此試驗將試樣周期性地浸入不同的浸潤液來模擬不同的大氣環(huán)境，如蒸餾水、NaHS0₃或NaCl溶液分別用來模擬鄉(xiāng)村氣氛、工業(yè)氣氛和海洋氣氛下的大氣腐蝕情況。

　　濕熱試驗法

　　環(huán)境的溫度和濕度是影響材料大氣腐蝕的主要因素，目前廣泛使用濕熱試驗法作為室內(nèi)大氣腐蝕加速試驗之一。

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