地球上的陸地只有很少一部分,一大半的面積是海洋,因此海洋氣候是對人類生活和材料產品影響很大的一種氣候環(huán)境。
海洋大氣的主要腐蝕成分是氯化物形成的鹽霧。這些鹽霧是通過海浪的撞擊粉碎而形成的,在風力的作用下,海洋大氣載著鹽霧,向四面八方擴散,最后自然沉降到地面或暴露于室外的材料產品上,對材料或產品造成腐蝕。鹽霧腐蝕是大氣腐蝕中最常見和最有破壞性的一種腐蝕,特別是金屬材料,鹽霧會在其表面形成一層導電的鹽水膜,由于水膜的作用,使金屬材料生成一個個微小的原電池,使金屬材料迅速生銹,變成一堆無用的廢物。金屬電鍍件在鹽霧的作用下會使表面鍍層失去光澤。
另外內地鹽堿地區(qū)的空氣中也含有一定量的鹽霧成分。海洋中或陸地鹽堿地區(qū)的鹽分是如何變成鹽霧進入空氣中的呢?目前有海水攪動論和塵土飛揚論兩種說法。
海水攪動論認為,由于受月亮引力作用出現(xiàn)的漲潮現(xiàn)象使海水產生大量泡沫,風將這些含有氯化鈉的細小液滴帶到空中。這些小液滴經過裂解、蒸發(fā)、混拼等一系列復雜過程,細小的以鹽霧的形式進入大氣,再經過空氣對流和風力的作用,飄向四面八方。
另一種塵土飛揚論認為,內陸地區(qū)的鹽分,受自然界氣候如高溫、干燥、雨水等影響,會粉碎成細小的顆粒,也是經過風的作用,鹽分微粒被卷起飄向空中,細小的微粒懸浮在空氣中,與空氣中水分混合作用后,在一定的環(huán)境條件下,形成鹽霧。
金屬在自然界中都有生成化合物而失去原有性質的傾向。據(jù)估計全世界每年被腐蝕的鋼鐵約占年產量的1/4,這不僅造成經濟上的損失,更重要的是失去了金屬原有的應用功能。這種情況在電子設備和電器產品中尤為突出。金屬材料的腐蝕據(jù)統(tǒng)計大都是由鹽霧腐蝕引起的。
鹽霧影響產品造成損失的事例不勝枚舉:我國用于海南海邊某軍用電器絕緣體吸收鹽霧后,絕緣電阻急劇下降,以至采用長時間清理和烘干后,仍不能正常使用。巴拿馬運河海岸使用的印刷電路板,因絕緣下降,而在5個月內失效。某水上飛機電源接觸器上附有鹽結晶,使電阻增加,電路不通。
鹽霧對產品的性能影響如此之大。因此,如何提高產品抗鹽霧腐蝕能力,日益受到重視。鹽霧試驗是環(huán)境試驗的另一種試驗方法。它主要是利用鹽霧試驗設備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來考核產品或金屬材料的耐腐蝕性能,為提高產品質量提供試驗依據(jù)。
鹽霧試驗最早是在1914年美國材料試驗學會(ASTM)第17屆年會上由J.A.Capp提出。當時的目的是希望獲得類似沿海大氣的試驗條件,以研究某些金屬保護層的使用可靠性。它是將樣品放在鹽霧中進行試驗,這是鹽霧試驗最早的應用。1919年起,美國國家標準局開始推廣應用,1939—1961年ASTM列為暫行標準,并修訂多次。1962年起列為正式標準。
我國從50年代開始就與前蘇聯(lián)等東歐國家合作,開展了產品鹽霧試驗工作。當時,試驗的對象主要是一些軍工產品和一些重要的工業(yè)產品。由于當時我國的工業(yè)剛剛起步,鹽霧試驗工作發(fā)展緩慢。到了70年代,隨著商品經濟的發(fā)展,國際貿易日益增多,作為一種考核產品的耐腐蝕能力的試驗技術----鹽霧試驗,得到了大量的應用和發(fā)展。
鹽霧試驗是一種人工模擬鹽霧環(huán)境的試驗,它與大氣條件下的暴露試驗相比,具有顯著的優(yōu)點:腐蝕環(huán)境可以控制,環(huán)境再現(xiàn)性好;試驗時間明顯縮短;節(jié)約了大量的人力、財力、物力。它的發(fā)展和推廣都很快,已從初期的單純中性鹽霧試驗發(fā)展成:醋酸鹽霧試驗、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗和交變鹽霧試驗等多種形式。我國已將鹽霧試驗作為國家標準,并進行了詳細的規(guī)定說明。例如我國頒布的GB 2423.17和GB 2423.18標準就是專門用于電工電子產品鹽霧試驗的標準;GB 6458、GB 6459、GB6460標準則是用于金屬覆蓋層的鹽霧試驗標準;GB 5938、GB 5939、GB 5940標準則是專門用于考核輕工產品電鍍層的鹽霧試驗標準;而GB 1771標準則主要適用于油漆層的鹽霧試驗標準。
隨著科學技術的進步,鹽霧試驗應用越來越廣泛,技術會比以前有更大的提高。