在現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境中，材料面臨著來自各種腐蝕性氣體的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。混合氣體腐蝕試驗(yàn)作為一種模擬真實(shí)大氣環(huán)境中多種腐蝕性氣體協(xié)同作用的加速腐蝕測試方法，憑借其精準(zhǔn)的環(huán)境模擬與高效的腐蝕加速能力，成為材料耐蝕性能評估不可或缺的工具。

試驗(yàn)原理與重要性

混合氣體腐蝕試驗(yàn)聚焦于模擬工業(yè)廢氣、汽車尾氣、化工生產(chǎn)等場景中廣泛存在的腐蝕性氣體，如二氧化硫（SO?）、二氧化氮（NO?）、氯氣（Cl?）、硫化氫（H?S）等對材料的腐蝕影響。

這些氣體單獨(dú)存在時(shí)就具有較強(qiáng)的腐蝕性，而當(dāng)它們組合在一起時(shí)，會產(chǎn)生更為復(fù)雜的腐蝕協(xié)同效應(yīng)。例如，SO?與 NO?在濕度條件下會生成硫酸（H?SO?）、硝酸（HNO?）等強(qiáng)酸，對金屬表面形成電化學(xué)腐蝕；氯氣則通過氧化反應(yīng)破壞防護(hù)涂層。通過精確控制氣體濃度、溫濕度及暴露時(shí)間，混合氣體腐蝕試驗(yàn)?zāi)軌驈?fù)現(xiàn)材料在真實(shí)環(huán)境中的腐蝕行為，為材料選型、防護(hù)工藝優(yōu)化提供量化依據(jù)，從而有效降低材料在實(shí)際應(yīng)用中的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，延長其使用壽命。

測試目的

1.材料耐蝕性篩選混合氣體腐蝕試驗(yàn)可用于對比不同材料在混合氣體環(huán)境中的腐蝕速率，進(jìn)而評估其在特定環(huán)境下的適用性。

以鹽霧試驗(yàn)與氣體腐蝕的組合測試為例，能夠精準(zhǔn)評估材料在海洋工業(yè)環(huán)境中的耐蝕性能。例如，銅合金、不銹鋼、鍍層金屬等材料在混合氣體腐蝕試驗(yàn)中的表現(xiàn)，可為相關(guān)行業(yè)在材料選擇時(shí)提供重要參考，幫助篩選出更適合在復(fù)雜腐蝕環(huán)境中使用的材料。

2.防護(hù)工藝驗(yàn)證

該試驗(yàn)還可用于檢驗(yàn)涂層或緩蝕劑對混合氣體腐蝕的防護(hù)效果。例如，通過電化學(xué)阻抗譜（EIS）分析涂層在 SO?+Cl?環(huán)境中的阻抗變化，可判斷涂層的完整性。若涂層在腐蝕環(huán)境中保持較高的阻抗值，說明其防護(hù)性能良好，能夠有效阻止腐蝕介質(zhì)與基材接觸，從而為防護(hù)工藝的研發(fā)與優(yōu)化提供有力支持。

3.失效機(jī)理研究

借助掃描電鏡（SEM）與能譜分析（EDS）等先進(jìn)檢測手段，混合氣體腐蝕試驗(yàn)?zāi)軌蚪馕龈g產(chǎn)物成分，如 CuS、FeCl?等，進(jìn)而揭示氣體間的協(xié)同腐蝕機(jī)制。

適用范圍

混合氣體腐蝕試驗(yàn)廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，涵蓋電子電器、汽車制造、化工與能源、航空航天、建筑建材等。在電子電器工業(yè)中，可用于測試工業(yè)控制設(shè)備、通信基站、數(shù)據(jù)中心中的印刷電路板（PCB）、連接器、傳感器等部件的耐蝕性；汽車制造領(lǐng)域則用于驗(yàn)證發(fā)動機(jī)艙、排氣系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)件等部件的耐蝕性能。通過這些測試，各行業(yè)能夠確保相關(guān)材料與部件在實(shí)際使用環(huán)境中的可靠性和耐久性。

測試方法

1.動態(tài)腐蝕試驗(yàn)

循環(huán)腐蝕（CCT）試驗(yàn)?zāi)M實(shí)際環(huán)境中的干濕交替過程，如 Q-FOG CCT 設(shè)備通過鹽霧噴霧、濕熱、干燥循環(huán)，加速材料腐蝕。汽車行業(yè)常用此方法驗(yàn)證車身涂層的耐蝕性，試驗(yàn)周期可達(dá) 21 天。金鑒實(shí)驗(yàn)室擁有專業(yè)的循環(huán)腐蝕測試設(shè)備和技術(shù)團(tuán)隊(duì)，能夠確保氣體腐蝕測試的準(zhǔn)確性和可靠性。流動混合氣體腐蝕試驗(yàn)則根據(jù)氣體濃度的不同，分為低濃度（≤1ppm）和高濃度（>1ppm）兩種情況。低濃度適用于電子元件測試，如 IEC 60068-2-60 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 SO?、H?S、NO?、Cl?濃度范圍為 10ppb~25ppm，測試時(shí)間 4~21 天；高濃度則用于化工設(shè)備評估，如 ASTM B845 標(biāo)準(zhǔn)采用 SO?（25ppm）、Cl?（1ppm）等氣體，測試周期 72 小時(shí)。

2.電化學(xué)測試

極化曲線測試通過測量材料在混合氣體溶液中的腐蝕電流密度，計(jì)算腐蝕速率（mm / 年），為材料的腐蝕速率評估提供直觀數(shù)據(jù)。電化學(xué)阻抗譜（EIS）則用于分析腐蝕產(chǎn)物膜的阻抗特性，例如在 SO?+Cl?環(huán)境中，高阻抗值表明涂層防護(hù)性能良好，能夠有效阻止腐蝕介質(zhì)的滲透，從而為涂層性能的評估提供重要依據(jù)。

3.加速腐蝕試驗(yàn)

中性鹽霧（NSS）試驗(yàn)采用 5% NaCl 溶液噴霧，模擬海洋環(huán)境，常用于金屬鍍層測試；酸性鹽霧（ASS）試驗(yàn)則通過添加冰醋酸使 pH 值為 3，腐蝕速度比 NSS 快 3 倍，適用于鋁型材評估。

標(biāo)準(zhǔn)分類

1.國際標(biāo)準(zhǔn)

IEC 60068-2-60:2015 標(biāo)準(zhǔn)適用于電子元件的低濃度混合氣體腐蝕測試，規(guī)定 SO?濃度范圍為 50ppb~25ppm，H?S 濃度范圍為 10ppb~25ppm，測試時(shí)間 4~21 天。ISO 6270-1:2017 標(biāo)準(zhǔn)則用于涂層耐濕性評估（連續(xù)冷凝法），設(shè)定溫度 40℃，濕度 95%，測試周期 28 天。這些國際標(biāo)準(zhǔn)為電子元件與涂層材料的耐蝕性能評估提供了統(tǒng)一的測試方法與參數(shù)，確保了測試結(jié)果的可比性與可靠性，促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)品的國際貿(mào)易與技術(shù)交流。

2.國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 2423.51-2020 標(biāo)準(zhǔn)針對電工電子產(chǎn)品流動混合氣體腐蝕測試，規(guī)定 SO?濃度范圍為 50ppb~750ppb，NO?濃度范圍為 50ppb~750ppb，測試時(shí)間 10~21 天。GB/T 10125-2021 標(biāo)準(zhǔn)則涵蓋了人造氣氛腐蝕試驗(yàn)（鹽霧試驗(yàn)），包括中性鹽霧（pH6.5~7.2）和酸性鹽霧（pH3.0）。這些國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合我國工業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，為電工電子產(chǎn)品及相關(guān)材料的耐蝕性能評估提供了科學(xué)依據(jù)，推動了國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與質(zhì)量提升。

3.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

GR-63-Core ISSUE 4 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)適用于通信設(shè)備混合氣體腐蝕測試，規(guī)定 SO?濃度為 100ppb，H?S 濃度為 50ppb，測試時(shí)間 14 天。GMW 14872 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)則針對汽車零部件循環(huán)腐蝕測試，采用鹽霧噴霧 + 濕熱循環(huán)，測試時(shí)間 42 天。

總結(jié)

混合氣體腐蝕試驗(yàn)憑借其在材料耐蝕性能評估中的獨(dú)特優(yōu)勢，已成為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的測試手段。通過不斷優(yōu)化試驗(yàn)方法、完善標(biāo)準(zhǔn)體系，混合氣體腐蝕試驗(yàn)將在材料研發(fā)、質(zhì)量控制、工程應(yīng)用等領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用，為保障工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，推動工業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。