[发明专利]模拟镀锌钢在沿海工业大气环境下腐蚀过程的试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及镀锌钢的大气腐蚀模拟技术领域，具体涉及一种模拟镀 锌钢在沿海工业大气环境下腐蚀过程的试验方法。

背景技术

镀锌钢因为具有良好的耐蚀性、低成本、工艺简单等特点，被广泛 应用于建筑材料、航空配件、交通运输和家电家具等领域，是核电行业 和电力行业重要的结构材料。目前我国已有的核电站大多分布在沿海地 区，如大亚湾核电站、红沿河核电站等，这些地区通常有一些工业企业， 因而会导致该地区局部大气中微量元素的变化，使得大气中除含有大量 的海盐粒子外，还有一定量的工业污染物。实验研究表明，Cl^-的沉积和 SO₂的污染是导致金属发生严重腐蚀的主要环境因素，因而海洋工业大 气环境是最为苛刻的自然腐蚀环境之一。研究镀锌钢在海洋工业大气中 的腐蚀试验方法有户外暴露试验和室内加速腐蚀试验。户外暴露试验是 研究大气腐蚀最基本、最直接、最常用的方法，但由于大气环境具有复 杂性和多变性的特点，一般是很多腐蚀因素共同作用的结果，不利于探 讨单一因子或几种因子对金属大气腐蚀的影响，并且实验周期长，不利 于深入研究。与之相比，室内加速实验具有耗时短，腐蚀因子可操控性 强的优势，可用来推测户外长期暴露试验结果，预测镀锌层的使用寿命。 目前，关于镀锌钢在沿海工业大气环境下的耐蚀性快速评价与寿命预测 研究报道并不多，而模拟镀锌钢在沿海工业大气环境下的腐蚀研究更是 鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟镀锌钢在沿海工业大气环境下腐 蚀过程的试验方法，该方法具有模拟性、加速性和重现性。

本发明的技术方案如下：

一种模拟镀锌钢在沿海工业大气环境下腐蚀过程的试验方法，该试 验方法是以镀锌钢为试验材料，首先将NaCl和NaHSO₃两种盐预沉积 在试样表面，然后按照“润湿→干燥”的顺序对试样进行干湿交替试验， 所述干湿交替试验中：试验温度为30℃，试验时间为1-28天，每进行 一次“润湿→干燥”的过程为一周期，每周期内湿润和干燥过程分别为 1h和2h，润湿和干燥过程的相对湿度分别为80-92％和50-65％。

所述将NaCl和NaHSO₃两种盐预沉积在试样表面的过程为：配制 NaCl和NaHSO₃的混合盐溶液后，采用微升注射器量取混合盐溶液滴 于试样表面，并用细长的钢针将其铺展开，需保证混合盐溶液均匀铺展 于试样表面(即保证单位面积沉积盐的质量相等)，然后用烘箱将试样 表面烘干。

所述混合盐溶液中，NaCl和NaHSO₃的浓度按如下步骤进行确定：

(1)根据模拟地区大气中的环境参数确定主要污染物Cl^-和SO₂的 沉降量m_Cl-和m_SO2；

(2)根据公式(1)将沉降量m_Cl-转化为混合盐溶液中NaCl(Cl^-) 的浓度C(NaCl)，根据公式(2)将沉降量m_SO2转化为混合盐溶液中 NaHSO₃的浓度C(NaHSO₃)；

C(NaCl)＝m_Cl-×M_NaCl×k/(V×M_Cl-)(1)；

C(NaHSO₃)＝m_SO2×M_NaHSO3×k/(V×M_SO2)(2)；

式(1)和式(2)中：m_Cl-和m_SO2的单位为：克/平方米·天(g·m^-2·d^-1)；

M_Cl-和M_SO2表示Cl^-和SO₂的摩尔质量，单位为：克/摩尔(g·mol^-1)；

M_NaCl和M_NaHSO3分别表示NaCl和NaHSO₃的摩尔质量，单位为： 克/摩尔(g·mol^-1)；