雙噴霧系統在復合式試驗箱中的應用：中性鹽霧與銅加速鹽霧的快速切換技術
點擊次數：82 更新時間：2025-06-07
在材料與產品的耐腐蝕性能研究領域，復合式試驗箱憑借其干濕循環與鹽霧腐蝕雙機制，成為加速腐蝕測試的得力工具。而雙噴霧系統的引入，尤其是能夠實現中性鹽霧與銅加速鹽霧的快速切換技術，進一步拓展了試驗箱的功能邊界，為模擬更復雜多樣的實際腐蝕環境提供了可能。
中性鹽霧試驗是最基礎且應用廣泛的鹽霧腐蝕測試方式。其鹽霧溶液主要由 5% 的氯化鈉溶液構成，pH 值維持在 6.5 - 7.2 之間，模擬的是常規海洋大氣、工業環境中的鹽霧侵蝕。在這種環境下，金屬材料表面形成電解質溶液膜，發生電化學腐蝕。例如，鋼鐵材料中的鐵作為陽極失去電子變成亞鐵離子，而溶液中的溶解氧在陰極區域得到電子，形成腐蝕電池，氯離子的存在加速了陽極溶解過程。
與之不同，銅加速鹽霧試驗在氯化鈉溶液基礎上加入了氯化銅，同時調節 pH 值至 3.1 - 3.3，大大增強了鹽霧的腐蝕性。銅離子在溶液中會優先在金屬表面沉積，形成微小的銅顆粒，這些銅顆粒與金屬基體構成微電池，加速了金屬的腐蝕進程。其腐蝕速率通常是中性鹽霧試驗的數倍，能夠在更短時間內評估材料在腐蝕環境下的性能。 復合式試驗箱中的雙噴霧系統正是為了靈活運用這兩種鹽霧環境而設計。該系統配備了兩套獨立的噴霧裝置，一套用于產生中性鹽霧，另一套則負責銅加速鹽霧的生成。兩套裝置在結構設計上充分考慮了耐腐蝕性能，采用了諸如 PP（聚丙烯）、耐腐蝕不銹鋼等材料，確保在長期高腐蝕性環境下穩定運行。
實現快速切換的核心在于精準的控制系統。該系統由傳感器、控制器與執行機構組成。傳感器實時監測試驗箱內的鹽霧濃度、pH 值等參數，一旦接收到切換指令，控制器迅速計算并向執行機構發送信號。執行機構通過快速閥門切換，關停當前工作的噴霧裝置，同時啟動另一套裝置，并依據預設參數對新啟動裝置的噴霧壓力、流量等進行精確調節，以確保新的鹽霧環境能夠在短時間內穩定建立。例如，從中性鹽霧切換至銅加速鹽霧時，在短短數秒內，系統就能完成噴霧裝置的切換，且能在 1 - 2 分鐘內使試驗箱內的鹽霧濃度、pH 值等關鍵參數穩定在銅加速鹽霧試驗所需的標準范圍內。
雙噴霧系統快速切換技術具有顯著優勢。一方面，它極大地提高了測試效率。在以往，若要進行不同鹽霧環境的測試，需人工清洗試驗箱、更換溶液等，耗費大量時間。如今，通過快速切換，可在同一試驗流程中迅速改變鹽霧腐蝕條件，模擬材料在實際服役中可能經歷的不同腐蝕階段，如從普通大氣鹽霧環境突然進入工業污染嚴重的高腐蝕性鹽霧環境。另一方面，這種技術能夠提供更全面、準確的材料耐腐蝕性能評估數據。不同鹽霧環境對材料的腐蝕機制與程度不同，快速切換技術能讓材料在多種鹽霧環境交替作用下接受考驗，更真實地反映材料在復雜多變實際環境中的耐腐蝕能力，助力研發人員深入了解材料的腐蝕行為，為開發更優質的防護涂層、耐腐蝕材料提供有力支撐 。
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