[发明专利]一种模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及材料及防腐涂料的大气腐蚀模拟技术，特别提供了一种模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置。

背景技术

大气腐蚀是指一种材料包括金属和非金属与其周围的大气环境相互作用的结果。据统计，大气腐蚀所造成的损失占全部腐蚀的一半。研究表明，在所有的大气环境中，潮湿的、强烈污染的工业大气的腐蚀活性最大。

目前，工业污染性气体腐蚀试验箱由试验箱箱体、加热控制系统、外接气瓶及温湿度控制装置等几部分组成。在一定的温、湿度环境下对材料进行加速腐蚀，重现材料在一定时间范围内所遭受的破坏程度，观察零部件和金属材料等产品抗二氧化硫等工业污染性气体腐蚀的能力。通常工业污染性气体腐蚀试验箱体积较大，而且腐蚀性气氛完全通过外接气瓶引入，因此具有一定的局限性。

发明内容

为了克服现有的工业污染性气体腐蚀试验箱的几点不足，本发明设计一种模拟大气腐蚀的加速试验装置，该装置不仅能体积小、便于移动，而且产生腐蚀性气氛的方式有两种，化学法和外接气源法，解决了依赖单一外接气源的产生腐蚀性气氛的问题。

本发明的技术方案如下：

一种模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置，该装置设有反应箱、箱盖、进排气管、温湿度监测探头，反应箱内腔分成上下两层腔室，上层腔室为腐蚀室，下层腔室为气氛发生室；反应箱顶部活动安装有箱盖，箱盖上插装有进排气管和温湿度监测探头；在气氛发生室所在的反应箱侧壁上插装有进排气管。

所述的模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置，反应箱加热为外部加热方式，在反应箱的底部设置有温控装置，反应箱内的温度范围为室温到50℃，并保持恒定。

所述的模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置，腐蚀室内设有水平设置的试样托盘，样品按国家标准设计呈30度倾斜放置在试样托盘上。

所述的模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置，腐蚀室内设有试样架，试样架设置于腐蚀室的反应箱内壁上，样品采用挂钩悬挂于试样架。

所述的模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置，反应箱为耐蚀性不锈钢圆筒，箱盖的材料选用透明的PVC塑料板材，箱盖与反应箱采用紧固密封。

所述的模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置，温湿度监测探头的一端伸至反应箱内，温湿度监测探头的另一端通过导线连至温湿度数显监测仪。

所述的模拟工业污染大气腐蚀的加速试验装置，温湿度监测探头置于反应箱内上方，温湿度数显监控仪置于反应箱外侧。

本发明在反应箱上设置可完全密封的进、排气孔，打开进、排气孔时，可以与外接气源连接来满足试验要求。当没有外接气源时，可以关闭进、排气孔，采用化学法在反应箱内的气氛发生室产生腐蚀性气体来满足试验要求，从而大大增加该加速腐蚀装置的使用范围。

本发明的优点及有益效果是：

(1)采用本发明，腐蚀性气氛产生方式有两种，解决了单一依赖外接气源的问题。

(2)采用本发明的加速试验装置获得的腐蚀结果具有显著的加速性：几十倍至几百倍。

(3)采用本发明加速试验装置获得的腐蚀产物与户外暴露的十分相近，都主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、无定性的δ-FeOOH、硫酸盐和亚硫酸盐组成，腐蚀产物中都含有大量的S元素，说明在工业污染大气环境中酸性污染物SO₂加速了Q235的腐蚀。

(4)采用本发明，重复试验证明具有很好的再现性。

(5)本发明获得的试验结果具有模拟性、加速性和重现性，可用来研究各种低合金钢在工业污染大气腐蚀过程，快速评价和预测工业污染大气腐蚀性，为合理选材和选用合适的防护方法提供依据。

附图说明：

图1是本发明的装置示意图。

图中，1.反应箱；2.箱盖；3.进排气管；4.试样架；5.试样托盘；6.温湿度监测探头；7.温湿度数显监测仪；8.温控装置；9.气氛发生室；10.腐蚀室。

图2为实施例1碳钢在反应箱内不同SO₂体积浓度条件下的腐蚀率曲线。

图3为实施例1碳钢在反应箱内不同SO₂体积浓度下暴露48h后的SEM像；其中，(a)图SO₂体积浓度为0；(b)图SO₂体积浓度为0.01％；(c)图SO₂体积浓度为0.05％；(d)图SO₂体积浓度为0.1％；(e)图SO₂体积浓度为0.5％。