第十节 电镀层耐蚀性能试验
为了判断被镀物品抵抗外界条件侵蚀的能力，通常采用腐蚀试验的方法，评定镀层的耐蚀性。一般分为两大类。
①人工加速腐蚀试验:包括中性盐雾试验、改性盐雾试验、腐蚀膏试验、工业气体试验等。
②自然环境试验:即长期使用下的现场试验和大气曝晒试验。
一、盐雾试验
1．中性盐雾试验(NSS试验)
(1)试验条件。
试验箱内温度应为(35±2)℃;相对湿度应大于95%;试验溶液为(50±5)g/L的氯化钠溶液，溶液pH值为6.5～7.2，不应含铜、镍离子，碘化钠的质量分数小于0.1%。
喷雾量的大小和均匀性一般由设备而定，喷雾量一般控制在1～2mL/(h·80cm2)。
(2)试样。
试样的类型、数量、形状和尺寸应根据受试镀层或产品的规范来选定。试验前必须对试样进行无损清洁处理。试样在箱内应与垂线呈15°～30°，并摆放在惰性材料制成的试架上。
(3)试验方法。
按喷雾时间可分两种，第一种方式为间断喷雾，每天喷雾8h，停机存放16h为一周期。目前世界上普遍采用第二种方式，即连续喷雾，推荐的周期时间为2h、6h、24h、48h、96h、240h、480h、720h。
(4)试验后试件的清洗与评价。
试验结束后，从箱内取出试样。为了减少去除腐蚀产物的危险，试样在清洗前干燥0.5～1h。试样检查前，从试样表面小心地除去喷雾溶液的残留物，为此可将试样在温度不超过40℃的清净水中轻轻地清洗或浸渍，然后立即吹干。记录试验后的外观，去除表面腐蚀产物的外观，腐蚀缺陷的分布和数量，开始出现腐蚀前所经历的时间，然后评定试验等级。现普遍采用出现腐蚀所需连续喷雾的时间，作为试样评价标准。
2．醋酸盐雾试验(ASS试验)
除在中性盐雾试验的溶液中加入适量的醋酸使pH值降至3.2±0.1外，试验设备和条件与中性盐雾试验相同。本试验特别适用于Cu/Ni/Cr或Ni/Cr等装饰性镀层的加速腐蚀试验。
3．铜加速醋酸盐雾试验(CASS试验)
铜加速醋酸盐雾的试验溶液是在醋酸盐水中加入一些［(0.26±0.02)g/L］铜盐(CuCl2)，由于铜的电势较铁正，所以它可与基体铁组成微电池，从而加速了腐蚀速度。试验结果与自然环境的实际使用情况有可比性。CASS试验适用于钢铁或锌及锌合金基体上的装饰性镀层，也适用于铝及铝合金上氧化膜的检验，效果比中性盐雾试验明显。试验条件如下。
氯化钠(NaCl)为(50±5)g/L或配成质量分数为5%的NaCl溶液。
氯化铜(CuCl2·H2O)(0.26±0.02)g/L。
pH值为3.2±0.1(用醋酸调节)。
温度为(50±2)℃(盐雾箱内温度)。
喷雾量为1～2mL/(h·80cm2)。
二、电解腐蚀试验(EC试验)
电解腐蚀试验的原理是把试样放入电解液中，从外部通入电流，试样作阳极，镀层表面发生阳极反应，尤其是镀层孔隙处发生溶解，从而促进了表面的电化学腐蚀。鉴定方法是用显微镜观察腐蚀状况，或在电解液中加入能与基体金属离子作用显色的显色剂。电解池结构如图24－5所示。
图24－5 电解池结构
三、塔菲尔直线外推法
塔菲尔直线外推法的原理是，将实测的阴、阳极极化曲线的数据在半对数坐标上作图，从极化曲线上呈直线关系的塔菲尔区外推到腐蚀电势φc处，得到的交点所对应的横坐标就是jc。由jc即可按法拉第定律换算成实践中通用的腐蚀速度指标。若阳极极化曲线的规律性不好，则将实测阴极极化曲线的直线部分外推至与腐蚀电势φc的水平线相交，同样可求得腐蚀速度jc。
四、扫描电极法
1．扫描pH电极法
在试件表面上，使用极细的pH电极进行扫描，测定由于腐蚀造成的局部pH的变化值，从而能够得到有关腐蚀的定域化的情报。使用在不锈钢细线上镀Sb的电极作为pH测量电极。
2．扫描阻抗法
在试件表面上，使用对电极和参比电极一体化的细的探针电极进行扫描，测定局部的阻抗分布可以测定镀层的恶化状况的二维分布。
五、室外曝晒试验(ISO4542—1981)
1．曝晒条件
根据曝晒所在地区的环境，一般将大气条件分为四类。
(1)工业性大气。
在工厂集中的工业区，大气被工业性介质(如SO2、H2S、NH3及煤灰等)污染较严重。
(2)海洋性大气。
靠近海边200m以内的地区，大气易受盐雾污染。
(3)农村大气。
远离城市，没有工业废气污染的乡村，空气洁净，大气基本上没有被工业性介质及盐雾所污染。
(4)城郊大气。
在城市边缘地区，大气较轻微地被工业性介质所污染。
2．曝晒方式
根据试验目的，试样可以采用以下方式曝晒。
(1)敞开曝晒。
敞开曝晒的试样直接放在框架上。框架采用能够耐规定条件腐蚀的材料制作，框架最低边缘距地面高度不低于0.5m，架子与水平方向呈45°角，并且面向南方。架子附近的植物高度不应大于0.2m。
(2)遮挡曝晒。
试验在遮挡曝晒棚中进行，可以用通常的屋顶材料做伞形棚顶。棚顶做成倾斜的，以便能让雨水流下，但要能完全防止雨水从棚顶漏下，且能完全地或部分地遮蔽太阳光直接照射试样。棚顶高度应不小于3m。
(3)封闭曝晒。
采用百叶箱作为封闭曝晒用棚。设计时，应防止大气沉降、阳光辐射和强风直吹。但应与来自外界的空气保持流通。棚顶应是不渗透且有适当倾斜的，有檐和雨水沟槽。百叶箱应是活动百叶箱类型，箱内外大气可以进行空气交换，雨、雪不会进入箱内。根据放在架子上的试样数量选择百叶箱的内部尺寸。百叶箱应放在试验场的空地上。若同一个试验站放置两个以上的百叶箱，则箱子之间的最小距离应等于箱子高度的2倍。
3．试样的要求与放置
(1)试样的要求。
①为使边缘效应减到最小，并且得到有代表性的腐蚀，户外曝晒试验用的每一个试样表面积都应尽可能的大。在任何情况下都不要小于0.5dm2。片状试样以50mm×100mm的钢板(或其他金属板)为基体金属。零部件试样规格不限。
②每个试样应有不易消失的标记，如打上钢字或挂有刻字的塑料牌等。
③试样在试验之前，应有专用的记录卡，记录试样的来源、编号、数量、厚度、镀层的基本性能等，并编写试验纲要(包括试验目的、要求、检查周期等)。每种试样需留1～3件保存于干燥器内，以供试验过程检查对比之用。
④在任何一批试验中，试样数量的选择要根据试样的类型、评价物理性能所需的数量以及在曝晒试验期间预计要取出检查的数量来决定。对于某一规定的评价，所采用的每种试样数量不能少于3件，表面积最小为0.5dm2。
⑤试样在户外开始曝晒后，头一个月内每10天检查记录一次。以后每月检查记录一次。曝晒超过2～3年以后，每6个月检查记录一次。
(2)试样的放置。
①各试样之间或试样与其他会影响试样腐蚀的任何材料之间不要发生接触。一般可采用耐大气腐蚀的且不会腐蚀试样的非金属材料制作夹具或挂钩，把试样固定在框架上，并使试样和夹具之间的接触面积尽可能的小。
②腐蚀产物和含有腐蚀产物的雨水不得从一个试样的表面落到另一个试样的表面上。试样之间不得彼此相互造成遮盖，也不得受其他物体的遮盖。
③容易接近表面，也容易取下试样。
④防止试样跌落或破坏。
⑤试样都曝晒在相同的条件下，均匀地接触来自各个方面的空气。
⑥从地面上溅回的雨滴不得到达试样的表面。
⑦对户外曝晒来说，试样表面应朝南;一般试样表面倾斜45°角且不要被附近的植物或其他物件遮蔽。
⑧在伞形棚下或百叶箱内曝晒的试验，除非另有规定，否则一般都将试样倾斜45°角。
试验结果的评定除已有明确规定外，一般可参照ISO4540—1986、GB6461—1986、GB9797—1988、GB12335—1990及GB12600—1990等经大气曝晒后电镀试样的评级标准评价。
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