文/程學群·北京科技大學

程學群

　　本文簡述了金屬大氣腐蝕的主要研究方法

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

　　現場暴曬實驗

　　自然環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；工業大氣中則含有S0₂、H₂S、NH₃和N0₂等雜質及各種懸浮顆粒和灰塵；而農村地區的大氣都比較潔凈。

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

　　根據以上特征，由北京科技大學腐蝕與防護中心負責的國家材料環境腐蝕野外科學觀測研究平臺建立了13個能夠反映我國典型大氣環境的材料大氣腐蝕試驗站。

材料環境腐蝕野外科學觀測研究站網分布示意圖

　　大氣暴露試驗的優點是較能反映現場實際情況，所得的數據直觀、可靠，可以獲得戶外自然環境下金屬的腐蝕特征、腐蝕規律，可以用來評估試驗環境下金屬的使用壽命，為合理選材、有效設計和產品防護標準提供依據。但大氣腐蝕暴露試驗的試驗周期長、試驗區域性強，而且試驗結果是多種環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果的推廣和應用。

大氣腐蝕現場暴露試驗架

　　室內加速試驗方法

　　室內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境，如蒸餾水、NaHS0₃或NaCl溶液分別用來模擬鄉村氣氛、工業氣氛和海洋氣氛下的大氣腐蝕情況。

　　濕熱試驗法

　　環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大氣腐蝕加速試驗之一。

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