[发明专利]基于储水纳米海绵覆盖金属表面的加速腐蚀试验方法

说明书

本发明提供了一种基于储水纳米海绵覆盖金属表面的加速腐蚀试验方法，步骤包括：根据金属试样实际情况统计、测算、制作所需纳米海绵的规格；将纳米海绵覆于金属试样表面；在纳米海绵中注入适量的天然水，使金属试样表面形成水膜，并保持预设的空气相对湿度和水膜厚度；将覆盖纳米海绵的金属试样水平放入试验箱内并开展加速试验；根据预设时间段在纳米海绵内补充注入适量的天然水；定期观察金属试样与纳米海绵接触面的腐蚀情况，当其达到相应的腐蚀程度时，终止试验，记录试验时间。采用本发明，大幅缩减了试验成本，节省了占地空间，还提高了试验效率，有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于加速试验技术领域，具体涉及一种基于储水纳米海绵覆盖金属表面的加速腐蚀试验方法。

背景技术

如何进行合理且符合湖沼自然环境条件下的腐蚀介质的模拟，进而实现试验数据的采集，是当前模拟湖沼环境加速腐蚀试验必要的过程，也是腐蚀试验领域一直重点关注和研究的内容。在自然湖沼大气环境条件下，通常是水与空气在金属材料的表面影响或作用引发腐蚀，特别是常见的钢铁材料在大气环境中因潮湿可能发生严重的锈蚀，其中附着在金属材料表面的细微水滴直径绝大都分布在20-140μm。加速腐蚀试验可以通过强化提高试验中的介质浓度参数，及早地发现金属材料或产品的耐腐蚀性，以便于有针对性地采取防护手段提高金属耐腐蚀性，这对后期金属材料的耐腐蚀性评估与监测也具有十分重要的意义。

研究表明：在脱掉溶解氧的水中，铁钉浸泡数长达十年不会失去光泽；大气中含有大量的氧气，而吸附在金属表面的水膜非常薄，这使得氧气很容易溶解并扩散到金属表面的阴极区域，进而引起金属腐蚀。金属在湖沼环境的腐蚀主要是氧的腐蚀过程去极化活性（阴极面积），氧是阴极中的主要电子受体。因此，创造理想的水-氧界面共存环境条件是实现金属快速腐蚀的关键所在。

目前，在加速腐蚀试验过程中，主要有两种方法模拟试验环境下的水-氧界面共存环境条件，一种是干湿度交替法，另一种是周期喷淋法。干湿度交替法和周期喷淋法的原理都是通过人工或者机械装置使得金属试样处于氧气和水两种介质共同存在的状态，前者多采用浸没润湿-暴露晾干循环交替方式，金属试样从水中取出暴露于空气晾干的过程之间就形成了氧气和水在金属表面共存状态变化；后者通过向金属试样均匀喷洒水雾，使金属表面形成小液滴附着，但又不完全覆盖，空气可以在液滴附着的金属表面同时存在，共同参与腐蚀进程。

然而，采用现有常用方法存在试验效费比低（效率低且成本高），相关设备（如喷洒设备、浸没润湿设备）占据空间过大，操作过程繁琐等技术问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于储水纳米海绵覆盖金属表面的加速腐蚀试验方法，用于解决现有常用试验方法存在的效费比低，相关设备占据空间过大，操作过程繁琐的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下所述技术方案。

一种基于储水纳米海绵覆盖金属表面的加速腐蚀试验方法，其特征在于，步骤包括：

步骤1，根据金属试样实际情况统计、测算、制作所需纳米海绵的规格；

步骤2，将纳米海绵覆于金属试样表面；

步骤3，在纳米海绵中注入适量的天然水，使金属试样表面形成水膜，并保持预设的空气相对湿度和水膜厚度；

步骤4，将覆盖纳米海绵的金属试样水平放入试验箱内并开展加速试验；

步骤5，根据预设时间段在纳米海绵内补充注入适量的天然水；

步骤6，定期观察金属试样与纳米海绵接触面的腐蚀情况，当其达到相应的腐蚀程度时，终止试验，记录试验时间。

为进一步提高试验效率并降低试验成本，纳米海绵的厚度为5-10mm，纳米海绵的空隙为20-50μm。