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解析汽车材料循环腐蚀标准的温湿度循环试验箱
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2021-03-16 | 104 次浏览 | 分享到:
  温度、湿度温湿度循环试验箱参数设置;
  现在罕见的循环腐化实验的关键包罗盐雾、冷凝、恒温恒湿、室温存储、枯燥等关键。经过差异关键的组合、瓜代循环,模仿现实利用条件下中一天内温湿度及路况等条件的变革。在循环腐化尺度中,各关键实验参数的计划重要触及以下几方面:
  各阶段的工夫占等到各阶段转换工夫要求;
  盐溶液的品种,包罗氯化钠浓度、pH值、能否添加其他腐化因子等;
  温度、湿度参数设置;
  喷雾方法、沉降量等要求。
  经过阐发各循环腐化尺度在以上几个方面的异同点,可以对现在主流的汽车行业常用的循环腐化尺度举行归结,并预测其将来生长趋向。
  温度、湿度参数设置
  在现实场景中,一天内的温湿度存在阶段性变革,通常半夜温度zui高、湿度zui低,破晓至清早温度zui低、湿度zui高。除单日内温湿度的变革之外,一年内的温湿度也存在周期性变革趋向。
  因而在循环盐雾实验参数的计划中,需综合思量地区及季候变革等要素的影响。
  盐雾、枯燥、潮湿、室温存储是循环腐化实验中zui罕见的四种条件设置,通常盐雾关键的温度为(35±2)℃,枯燥关键的温度为40-60℃,湿度为30%-50%RH,室温存储关键的温度为(23±2)℃,湿度为(50±20)%RH,潮湿关键(如冷凝)的温度为40-60℃,湿度为95%-100%RH。
  腐化通常产生在质料外貌的一层肉眼不行见的水膜中,与此中溶解的腐化因子有关。
  大气环境中罕见的腐化因子氯化钠的潮解湿度为76%,即当环境中的湿度到达76%及以上时,氯化钠可完全溶在质料外貌的水膜中,经过电化学作用完成对质料的腐化。
  而在湿度较低的环境下(低于50%),氯化钠未产生潮解,此时氯化钠因而固体的情势存在于质料的外貌上的,腐化产生迟钝。在50%-80%的中湿度范畴内,质料外貌开端润湿,此时可产生腐化。现实环境中温湿度的变革在循环盐雾实验中有对应的关键。
  在喷雾阶段,盐雾洋溢在实验箱内,试样外貌的腐化介质可不停更新,从而使腐化连续生长。
  在冷凝、喷雾等阶段中,在盐雾时期积聚在试样外貌的腐化介质可连续存在于水膜中,并经过分散、毛细作用等情势在外貌掩护层被粉碎部位、缺陷部位等处纵深生长。
  在枯燥阶段,试样外貌的水膜不停变薄,而腐化介质仍存在于试样外貌,由于湿渡过低,腐化希望迟钝。但是对付涂镀层质料,质料经外貌处置惩罚后存在多层布局,循环腐化实验中枯燥和冷凝关键瓜代所积聚的热应力可粉碎涂层布局,被粉碎的涂层作为缺陷在后一阶段的盐雾实验中可被腐化。
  上面临几种罕见循环腐化实验中温湿度实行的参数计划方案举行阐发,绘制下图1。该图为循环腐化尺度各湿度阶段工夫占比(转换工夫凭据尺度划定及现实环境,未盘算周末)。
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  从图中可以较直观地看到,比年来新公布的循环盐雾尺度中,枯燥实行的时长呈现降落趋向,而潮湿、冷凝等中湿度、高湿度关键的实行时长有增高趋向。将常用的国度尺度、国际尺度与企业、行业尺度比拟,可发明企业、行业尺度中的中低高湿度关键的工夫漫衍越发匀称,且比年来,中高湿度关键时长占比的增长趋向更显着。
  转换工夫的设置
  循环腐化实验中,各阶段之间(如潮湿、枯燥、盐雾等)的转换工夫对付腐化速率有明显影响,以上的转换历程触及到温湿度的变革。
  本文重要以湿度为例举行阐发,恒定温湿度关键的湿度通常处于50-70%RH,属于中湿度;枯燥关键的湿度通通例定小于30%RH,属于低湿度;盐雾及冷凝时期的湿度通常在95-100%RH,属于高湿度。在各阶段的转换历程中,由于转换工夫的纷歧致,招致低、中、高湿度阶段的工夫占比呈现显着变革。
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  (a)不盘算过渡阶段的抱负曲线;(b)现实曲线
  图2 GMW 14872周边阶段喷雾四次的湿度曲线
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  图3 (a)GMW 14872的低中高湿度各阶段工夫占比(蓝色为抱负环境,赤色为现实环境);(b)GMW 14872周边阶段喷雾四次的抱负湿度曲线(不盘算过渡阶段)和现实曲线比拟图,此中暗影部门为两者差异
  如图3a所示,以GMW 14872-2013尺度为例,盘算了差异转换工夫所失掉的低、中、高湿度阶段的工夫占比。抱负曲线为假定各阶段之间可以敏捷产生转换,不存在过渡,绘制根据为尺度划定的各阶段工夫(图2a)。
  在现实实行中,由于箱体差异和人工操纵等题目,各阶段的转换存在延时。在周边阶段的8个小时内,凭据试样在车内安置地位的差异,设置了差异次数的盐雾喷淋,每次喷淋都要求样品外貌完全潮湿,这通常必要3-5分钟的工夫。在喷淋竣事后重新进入周边阶段时,湿度必要从95%-100%RH重新降落至45%RH左右。
  我们以该尺度中zui常用的每个周边阶段举行4次喷淋为例(每2小时喷淋一次,d一次喷淋为周边阶段开端时),每次喷淋后,在实验箱的调治下,必要约1.2小时的工夫才可以使实验箱内的湿度重新到达45%RH,在每个过渡阶段,湿度根本呈线性变革。
  本尺度中对从周边阶段进入冷凝阶段和从冷凝阶段进入枯燥阶段的工夫举行划定:周边阶段和冷凝之间的转换工夫不高于1小时,冷凝和枯燥阶段的转换工夫不高于3小时。如图2b所示为典范的周边阶段举行四次喷淋的湿度工夫变革曲线。
  我们将抱负曲线(图2a)与现实实验曲线(图2b)举行比拟失掉图3b,图3b中的暗影部门即为两者在各湿度关键所占时长的差异。经过盘算,我们失掉在抱负环境下的低湿度、中湿度、高湿度阶段的工夫比为1:1:1,辨别占总时长的33.3%(不盘算周末工夫);在现实环境下(以周边阶段举行四次喷雾盘算),低湿度、中湿度、高湿度阶段的工夫比为0.46:0.16:0.38,即辨别占总时长的46%、16%、38%(图3a)。
  两种环境下的高湿度关键工夫占比差异较小,在低湿度和中湿度关键的工夫占比上存在较大差异,在图3b中的直观体现为两条曲线不重合的暗影部门的重要面积会合在中湿度地区。
  随过渡工夫的延伸,中湿度阶段的占比降落而低湿度阶段的工夫占比增长。由于在循环盐雾实验中,对腐化加快效果其重要作用的是中湿度和高湿度关键,因而转换工夫的延伸所招致的中高湿度关键所占时长的收缩倒霉于完成循环盐雾实验加快腐化的目标。
  除此之外,研讨评释,腐化在差异湿度下和交变条件下的希望速率和腐化形貌存在较大差异。因而收缩各阶段之间的转换工夫可有用完成加快试样腐化历程的目标,控制实验历程。除GMW 14872-2013尺度外,我么也盘算了GM 940P-1997尺度的现实低中高湿度工夫占比和抱负值差异,见表1,盘算效果异样证明,转换工夫的延伸对付中湿度阶段的影响较大。
  表1 循环盐雾尺度低中高湿度关键及盐雾工夫占比
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  进一步阐发晚期循环盐雾尺度和21世纪以来循环盐雾尺度中与湿度参数计划相干的要求,包罗低中高湿度关键的工夫占比、各尺度的公布工夫等,详细效果见表1、表2和图1。定工夫轴阐发,zui后的循环盐雾尺度中重要包罗了高湿度和低湿度关键,未思量中湿度关键对试样腐化的影响。
  21世纪后公布的循环腐化尺度中具有以下两个特点:
  中湿度关键的工夫占比不停增长,中湿度和高湿度关键的总时长占比增长,现在常用于涂层质料耐腐化本领的评价。
  对各阶段的转换工夫提出了严酷要求,并发起在一个循环腐化实验箱中完玉成部实验。
  晚期的循环盐雾尺度支持换箱操纵,即在盐雾实验箱中完成盐雾实验,在温湿度环境箱中完成温湿度瓜代变革的实验。但在各阶段的转换中存在由于人为要素和外界环境要素招致的温湿度变革速率的不确定性,使循环腐化实验的反复性和可信度降落。
  在前期的循环腐化尺度中,如VOLVO VCS 1027,1499等,给出了尺度保举的各阶段转换速率和温湿度的线性变革要求,这就要求循环腐化实验的全历程均要在统一个实验箱中完成,如利用循环腐化实验箱完成实行,在实行历程中必要检测温湿度的变革曲线,包管现实的腐化实验到达尺度要求,这也是比年来循环腐化实验尺度渐渐走向成熟化的证明。
  表2 见循环盐雾公布年份及更新年份
  因篇幅题目,“罕见循环腐化尺度实验参数计划:盐溶液的品种,喷雾方法、沉降量等要求"将于下周二推送,敬请存眷。
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