シングルトン塩水噴霧チャンバー

塩水噴霧試験について話すとき、私たちは次のことを考えますシングルトン塩水噴霧チャンバー腐食環境をシミュレートし、製品の耐腐食性と信頼性をテストできます。

塩水噴霧試験は主に4つの種類に分けられます。
● 中性塩水噴霧試験（NSS）
●酢酸塩水噴霧試験（AASS）
● 銅加速酢酸塩水噴霧試験（CASS）
● 交互塩水噴霧試験。

人工模擬塩水噴霧試験には以下が含まれます。
中性塩水噴霧試験 (NSS)、酢酸塩水噴霧試験 (ASS)、銅塩加速酢酸塩水噴霧試験 (CASS)、交互塩水噴霧試験。

金属材料の腐食のほとんどは、酸素、湿度、温度変化、汚染物質などの腐食成分や要因を含む大気環境で発生します。

塩水噴霧腐食は、一般的で最も破壊的な大気腐食です。

塩水噴霧による金属材料の腐食は、主に導電性塩溶液が金属に浸透して電気化学反応を起こし、「低電位金属-電解質溶液-高電位不純物」のマイクロ電池システムを形成し、電子移動が発生し、陽極である金属が溶解して新しい化合物、つまり腐食性生成物を形成することによって発生します。
塩水噴霧腐食プロセスにおける主な役割は塩化物イオンによって果たされます。塩化物イオンは浸透力が強く、金属酸化物層を通り抜けて金属に浸透しやすく、金属の不動態を破壊します。同時に、塩化物イオンは水和エネルギーが非常に小さく、金属表面に吸着しやすく、金属を保護する酸化物層内の酸素と置き換わり、金属に損傷を与えます。

塩水噴霧試験は、人工雰囲気での加速耐食性評価方法です。一定濃度の塩水を霧状に噴霧し、密閉された恒温箱に噴霧し、一定期間箱の中に置いた後の試験サンプルの変化を観察することで、試験サンプルの耐食性を反映します。これは加速試験方法です。塩水噴霧環境の塩化物の塩分濃度は、自然環境の塩水噴霧含有量の数倍から数十倍になる可能性があり、腐食速度が大幅に増加します。製品に対する塩水噴霧試験の結果を得るまでの時間も大幅に短縮されます。

自然環境で製品サンプルをテストすると、腐食するまでに 1 年、場合によっては数年かかることがありますが、人工的に模擬した塩水噴霧環境でテストすると、同様の結果を得るのに数日、場合によっては数時間しかかかりません。

1. 温度と湿度をテストする
金属腐食の臨界相対湿度は約 70% です。相対湿度がこの臨界湿度に達するかそれを超えると、塩は潮解し、導電性に優れた電解質を形成します。
相対湿度が低下すると、塩溶液の濃度が増加して結晶塩が沈殿し、それに応じて腐食速度が低下します。温度が上昇すると、分子運動が激しくなり、高塩水噴霧の腐食速度が増加します。
国際電気標準会議は、温度が10度上昇するごとに腐食速度が2～3倍になり、電解質の導電率が10～20％増加すると指摘しています。中性塩水噴霧試験の場合、試験温度は35度が適切であると一般に考えられています。

2. 溶液濃度
● 濃度が5%未満の場合、濃度の増加に伴って鋼、ニッケル、真鍮の腐食速度が増加します。
● 濃度が 5% を超えると、これらの金属の腐食速度は濃度の増加に伴って低下します。
これは、低濃度域では塩分濃度の上昇とともに酸素含有量が増加し、塩分濃度が 5% まで上昇すると酸素含有量が相対飽和に達し、塩分濃度がさらに上昇すると酸素含有量がそれに応じて減少するためです。
酸素含有量が減少すると、酸素の脱分極能力も低下し、つまり腐食効果が弱まります。
亜鉛、カドミウム、銅などの金属の場合、塩溶液の濃度が増加すると、腐食速度は常に増加します。

3. サンプル配置角度
塩水噴霧の沈降方向は垂直方向に近く、サンプルを水平に置くと投影面積が最大になり、サンプル表面の塩水噴霧量も最大になるため、腐食が最も深刻になります。
研究結果によると、鋼板が水平線に対して45-度の角度にある場合、腐食による重量損失は1平方メートルあたり250gであり、鋼板面が垂直線と平行である場合、腐食による重量損失は1平方メートルあたり140gです。
GB/T 2423.17-93 規格では、平らなサンプルの配置方法は、試験面が垂直方向に対して 30- 度の角度になるようにする必要があります。

4. pH値
pH 値が低いほど溶液中の水素イオン濃度が高くなり、酸性度が強くなるほど腐食が強くなります。
中性塩水噴霧試験（NSS）のpH値は6.5〜7.2です。環境要因の影響により、塩溶液のpH値は変化します。
このため、国内外の塩水噴霧試験規格では、塩水噴霧試験のpH値の範囲を規定し、試験中の塩水噴霧試験のpH値を安定させて塩水噴霧試験結果の再現性を向上させる方法を提案しています。

5. 塩水噴霧沈着法および散布法
塩水噴霧の粒子が細かくなるほど、形成される表面積が大きくなり、吸着される酸素が多くなり、腐食性が高まります。
従来の噴霧方法には、空気圧噴霧法と噴霧塔法がありますが、最も明らかな欠点は、塩水噴霧の沈着の均一性が悪く、塩水噴霧粒子の直径が大きいことです。
異なる噴霧方法も塩溶液の pH 値に影響します。

塩水噴霧試験試験は、自然環境暴露試験と人工加速模擬塩水噴霧環境試験の2つに分けられます。
人工的に模擬した塩水噴霧環境試験では、一定の容積空間を備えた試験装置（シングルトン塩水噴霧チャンバー）を使用し、その容積空間内に人工的な方法で塩水噴霧環境を作り出し、製品の塩水噴霧耐腐食性を評価します。
自然環境と比較すると、その塩水噴霧環境における塩化物の塩分濃度は、一般的な自然環境の塩水噴霧含有量の数倍から数十倍になる可能性があり、腐食速度が大幅に増加し、製品の塩水噴霧試験の結果を得るまでの時間が大幅に短縮されます。
たとえば、製品サンプルを自然の暴露環境でテストすると、腐食するまでに 1 年かかる場合がありますが、人工的にシミュレートされた塩水噴霧環境では、同様の結果を得るのに 24 時間しかかかりません。
人工的に模擬した塩水噴霧試験には、中性塩水噴霧試験、酢酸塩水噴霧試験、銅塩加速酢酸塩水噴霧試験、および交互塩水噴霧試験が含まれます。

（１）中性塩水噴霧試験（NSS試験）
これは最も古く、最も広い適用分野を持つ加速腐食試験法です。pH 値が中性範囲 (6-7) に調整された 5% 塩化ナトリウム塩溶液を噴霧溶液として使用します。試験温度は 35 度で、塩水噴霧沈降速度は 1 ～ 2 ml/80 cm².h である必要があります。

（２）酢酸塩水噴霧試験（ASS試験）
これは中性塩水噴霧試験に基づいて開発されました。5%塩化ナトリウム溶液に氷酢酸を少し加えて溶液のpH値を約3に下げ、溶液が酸性になり、最終的に形成される塩水噴霧も中性塩水噴霧から酸性に変化します。その腐食速度はNSS試験の約3倍です。

（３）銅塩加速酢酸塩水噴霧試験（CASS試験）
これは最近海外で開発された急速塩水噴霧腐食試験です。試験温度は50度です。塩水に少量の銅塩（塩化銅）を加えて腐食を強力に誘発します。腐食速度はNSS試験の約8倍です。

要約すると、具体的な時間変換は次のようになります。

中性塩水噴霧試験 24時間 ⇌ 自然環境 1年

酢酸塩水噴霧試験 24時間 ⇌ 自然環境 3年

銅塩加速酢酸塩水噴霧試験 24時間⇌自然環境 8年

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