盐雾试验技术现状

简介和探讨了盐雾试验技术的发展历史、盐雾腐蚀原理、盐雾试验参数及现行的主要试验标准。

中性盐雾试验标准研究进展

盐雾试验是评价材料在海洋大气相关环境中耐久性的有效方法。现行不同盐雾试验标准对于试验条件的约束存在一定差异,因此梳理了国内外多个中性盐雾试验相关标准。不考虑盐雾试验箱设置条件,分析了温度、水和NaCl纯度、pH值调整方法、盐雾沉降率、试样摆放角度等标准要求内容对试验结果的影响,探讨了试样尺寸等标准未要求内容对试验结果的影响。最后,提出了盐雾沉降率长期测量监测技术和试样覆盖层切割区保护规范操作的提升建议。

轴流压气机叶片表面盐雾颗粒沉积仿真

为研究轴流压气机在运行过程中盐雾颗粒在叶片表面的碰撞点和碰撞量分布,基于拉格朗日离散相(DPM)模型对不同旋转速度、不同盐雾粒径条件下压气机叶片表面盐雾颗粒碰撞状态进行了仿真,获取了压气机叶片表面盐雾颗粒碰撞分布规律;基于压气机轴对称结构开发了叶片表面盐雾碰撞位置及碰撞量的统计软件,对叶片表面盐雾颗粒碰撞情况进行了统计。结果表明:盐雾碰撞位置受压气机通道形状与盐雾颗粒受力大小影响,盐雾颗粒与叶片的碰撞主要发生在叶盆面,叶背面只有少量的盐雾颗粒能够到达;盐雾颗粒在叶片表面沉积的覆盖面积与盐雾颗粒直径呈正相关,在最大状态下且盐雾颗粒直径为5μm时,转子和静子叶盆表面盐雾颗粒沉积的覆盖面积分别为59.3%和55.3%;盐雾颗粒在叶片表面沉积的覆盖面积与压气机转速呈正相关,在慢车状态下且盐雾颗粒直径为5μm时,转子和静子叶盆表面盐雾颗粒沉积的覆盖面积分别为57%和42.9%。

装备典型材料循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究

目的研究装备典型材料在循环盐雾试验条件下的加速腐蚀行为与机理,建立快速分析和表征碳钢腐蚀性能的试验方法。方法通过实施模拟海洋大气环境腐蚀效应及作用特点的循环盐雾加速腐蚀试验,采用SEM、XRD及电化学测试等手段,表征和分析样品腐蚀质量损失、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、腐蚀电压、腐蚀电流密度及阻抗等腐蚀性能随暴露时间的变化规律,归纳碳钢的加速腐蚀行为和电化学机理。结果碳钢样品腐蚀质量损失动力学符合幂函数规律,腐蚀速率整体呈现先升高、再降低的变化趋势。腐蚀产物为疏松外层与相对致密内层组成的准双层结构,整体呈现从疏松剥落到逐渐增厚致密的变化过程,成分以铁的氧化物和羟基氧化物为主。极化曲线拟合的腐蚀电流密度呈现先波动增加、后减小的变化趋势,腐蚀电位则围绕中枢值上下波动。电化学阻抗谱由2个容抗弧组成,后期容抗弧中低频区的直线表示出Warburg阻抗的典型特征。结论循环盐雾加速腐蚀试验能够较为全面地描述碳钢材料的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究装备典型材料室内外腐蚀试验相关性提供条件。

湿热盐雾大气环境印制电路板防护棚下试验研究

目的 试验研究不同防护工艺的印制电路板在湿热盐雾大气环境下的适应性。方法 结合无防护试件,在严苛的濒海棚下环境开展4种印制电路板防护工艺的暴露试验,通过观察电路板外观,测量计算绝缘电阻、介质耐压、品质因数,以及扫描电镜、能谱分析等技术手段评价印制电路板防护工艺的性能。结果 濒海棚下环境中,无防护印制电路板腐蚀严重,电气性能显著下降。改性硅、有机硅三防漆防护的印制电路板在整个试验周期内腐蚀程度轻微,电气性能较好,表面涂层仅存在轻微起泡现象。丙烯酸三防漆防护印制电路板防护性能不稳定,印制电路板出现腐蚀现象,品质因数总体低于改性硅、有机硅三防漆防护。聚氨酯三防漆防护印制电路板在电气测试性能中表现良好,但涂层出现太多破损、起泡等缺陷,铜导线出现异常生锈现象。在介质耐压测试中,多周期呈现击穿状态。结论 在濒海区域棚下湿热盐雾环境中,涂覆有机硅、改性硅三防漆的印制电路板防护状态最好,可优先选择作为防护手段。

腐蚀产物对2A12/TC4偶合体系盐雾腐蚀性能影响及仿真

研究了2A12/TC4偶合体系腐蚀机制以及腐蚀产物对腐蚀进程的影响。采用中性盐雾试验、腐蚀形貌观测、产物分析以及电化学测试等方法研究腐蚀产物对2A12/TC4偶合体系腐蚀进程的影响。搭建薄液膜环境下材料电化学测试平台,测量了500μm NaCl液膜下2A12铝合金、TC4钛合金的极化曲线,建立了腐蚀产物影响下的双金属电偶腐蚀模型,分析比对了偶合体系下电解质电位、电流密度、腐蚀深度以及腐蚀产物孔隙率等关键参数。由于腐蚀产物的阻碍作用,2A12铝合金腐蚀速率由1.99 mm/a降低至0.97 mm/a,腐蚀电流密度由2.01×10^(-5)A/cm^(2)降低至1.17×10^(-5)A/cm^(2),耐蚀性逐渐提高。生成的Al_(2)O_(3)、AlOOH及Al(OH)3等产物使结构逐渐致密,有效阻碍了腐蚀介质与基体的接触及带电粒子的扩散行为,因而腐蚀进程逐渐减缓。由构建的腐蚀产物影响下电偶腐蚀模型可知,在腐蚀过程中,腐蚀产物的孔隙率由0.8逐渐降低至0.2,极大地阻碍了离子的扩散和迁移过程,使得电化学腐蚀效应减弱。由试验及模拟的腐蚀深度值对比可知,试验值均落在模拟结果的10%误差范围内。

海上风电机组除湿盐雾系统研究

针对某海上风电机组,分析了塔筒和机舱的湿度和盐雾浓度数据,总结了海上风电机组温湿度和盐雾的评定准则,研究了湿度对海上风电机组钢结构和电气设备的影响。通过分析加热除湿、冷凝除湿和转轮除湿的原理和适用场合,提出了适用于海上风电机组的除湿盐雾方法,可为海上风电机组的除湿盐雾系统提供应用参考。

基于海上风电设计的室外盐雾浓度测试与盐雾过滤试验

海上的高盐雾浓度会对建筑和设备产生腐蚀和损害。为了明确海上风电平台通风设计中除盐雾的相关参数取值,本文在四大海域选择了11个典型地区进行了夏季和冬季的实地盐雾测试,并对8种等级的盐雾过滤器进行了实际除盐雾计重效率的测试。研究表明,盐雾浓度存在一定的海域差异,在夏季,南海、黄海、渤海和东海的盐雾氯离子质量浓度分别为0.76、0.45、0.25和0.14 mg/m^(3),在冬季,南海、黄海、东海和渤海的盐雾氯离子质量浓度分别为1.31、1.16、0.99和0.60 mg/m^(3);工程上常用的过滤器组合F9+M5+G4实测计重效率计算值为98.97%,不满足室内盐雾控制要求,而过滤器组合F9+M5+G4+G4实测计重效率计算值为99.68%,可以满足室内盐雾控制要求。

复合绝缘子交流盐雾闪络的可见光判据研究

绝缘子闪络事故一旦发生,严重危害电网安全运行。为探索放电检测和电弧发展成闪络预警的新方法,采用图像处理技术研究复合绝缘子交流盐雾闪络过程中不同阶段的电弧演化特性,提出复合绝缘子表面放电和电弧发展成闪络的可见光判据。首先进行10 kV复合绝缘子交流盐雾闪络试验,拍摄黑暗背景和明亮背景下的电弧演化视频,接着分析并发现局部电弧发展阶段和临闪阶段的电弧熄灭重燃特征差异,最后提出用放电像素数作为可见光图像放电程度评估参数,并通过图像处理技术提取不同背景下各阶段电弧演化过程的放电像素数时间序列。结果表明,放电像素数能准确反映绝缘子表面放电状态,放电像素数时间序列与各阶段电弧熄灭重燃规律高度匹配,可将放电像素数不为0和放电像素数时间序列谷值不为0分别作为复合绝缘子表面放电和盐雾闪络的可见光判据。

盐雾环境对典型步枪自动机运动影响

盐雾环境对自动步枪战术技术性能和作战效能有着重要影响,但目前对盐雾环境对自动机运动特性和故障的影响机理尚不明确。以某小口径自动步枪为试验对象,设计并进行盐雾全寿命试验,在每次盐雾后通过高速摄影非接触测量自动机运动、高精度天平测量枪机框质量、簧力测试仪测量复进簧参数;对枪机框及导轨表面形貌特征进行拍照,统计全寿命过程中故障情况,获得自动机运动典型故障类型。研究结果表明:随着盐雾时间增长,枪机框质量逐渐增加;复进簧自由长度及预压力逐渐减小,工作压力先减小、后趋于平缓;自动机后坐到位速度先减小、后增大;复进开始及复进到位速度逐渐减小,且二者具有相同变化趋势。盐雾使自动机后座到位速度减小,自动机运动故障次数增多,盐雾环境引起的多参数变化对自动机故障频次影响明显。在试验研究的基础上,构建枪机框质量、复进簧参数、特征点速度随时间变化定量关系公式,为推断盐雾环境自动机运动件参数变化状况和分析其对故障的影响提供参考依据。

盐雾试验条件对试验结果的影响

盐雾试验利用人工模拟盐雾环境考核元器件的耐腐蚀性能,为改变元器件外壳质量提供试验依据。文章通过分组试验,对比影响盐雾试验有效性的各主要因素,列举试验温度、氯化钠溶液浓度和pH值、盐雾沉降率,以及产品放置角度等因素发生变化时的试验结果,从理论上分析以上外界因素对中性盐雾试验结果的影响。

镁合金表面微弧氧化/氧化石墨烯/硬脂酸复合超疏水涂层在不同盐雾条件下的腐蚀过程

[目的]研究镁合金表面超疏水复合涂层在标准中性盐雾(35℃)、45℃的中性盐雾和模拟海水盐雾3种试验条件下的腐蚀过程。[方法]在AZ91D镁合金表面先后采用微弧氧化、电沉积和自组装技术制备了微弧氧化/氧化石墨烯/硬脂酸(MAO/GO/SA)超疏水复合涂层。[结果]在3种盐雾试验条件中,复合涂层出现腐蚀坑前都能维持超疏水状态,水接触角保持在150°左右。出现腐蚀坑后,标准中性盐雾条件下涂层的水接触角比其他两种盐雾条件下降得更慢。极化曲线测试结果表明,复合涂层的腐蚀电流密度比镁合金基体降低了3个数量级。3种盐雾条件下试验192 h后,复合涂层的腐蚀电流密度仍比镁合金基体低,但标准模拟海水盐雾试验后试样的腐蚀电流密度增速最快,涂层最先被腐蚀。[结论]MAO/GO/SA超疏水复合涂层具有优异的耐蚀性,能够有效阻止介质对镁合金基体的腐蚀,令镁合金基体的腐蚀速率降低。

SO_(2)/盐雾环境对导电橡胶性能的影响

为了研究导电橡胶在SO_(2)/盐雾环境下的适应性,针对以石墨烯为导电填料的导电氟醚橡胶和以合金镍粉为导电填料的导电硅橡胶,开展“SO_(2)/盐雾”实验,通过导电橡胶的宏观形貌、邵尔A硬度、拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度和体积电阻率等性能测试,分析“SO_(2)/盐雾”环境对导电橡胶性能的影响。结果表明:实验前,导电氟醚橡胶和导电硅橡胶的邵尔A硬度相当,导电氟醚橡胶的拉伸强度高于导电硅橡胶,体积电阻率低于导电硅橡胶。经过8个循环的“SO_(2)/盐雾”实验,导电氟醚橡胶的宏观形貌未发生变化,邵尔A硬度下降3,拉伸强度上升0.8 MPa(5%),拉断伸长率下降18%,体积电阻率上升2.1Ω·cm(65.8%),撕裂强度无变化;导电硅橡胶发生明显的腐蚀,表面出现绿色腐蚀产物,邵尔A硬度逐渐降低,拉伸强度下降了1.2 MPa(16.4%),拉断伸长率下降2%,体积电阻率降低3.00Ω·cm(52.4%),撕裂强度无变化。综合各项性能,导电氟醚橡胶在“SO_(2)/盐雾”环境中的适应性优于导电硅橡胶。

金属盖板镀层形貌对平行缝焊器件抗盐雾性能的影响

气密性封装是高可靠集成电路制造的关键技术。探讨了金属盖板表面镀层形貌对平行缝焊器件耐盐雾性能的影响。研究发现,平行缝焊后金属盖板表面出现的贯穿性裂纹是降低平行缝焊器件耐盐雾性能的关键因素。在相同封帽参数下,表面镀层为长条形晶胞的盖板封帽后出现多条贯穿性裂纹,无法通过24 h盐雾试验后气密性检测。而表面镀层为均匀大小的圆形晶胞的盖板具备更高的抗封帽裂纹能力,封帽后无贯穿性裂纹出现,且可通过48 h盐雾试验后气密性检测。

盐雾腐蚀对W1型弹条疲劳性能影响的试验研究

为研究WJ-7型弹条扣件系统中的W1型弹条在沿海腐蚀环境下的疲劳性能,采用人工模拟海洋大气环境对金属材料的加速腐蚀试验方法,通过15、30、45、60 d的中性盐雾腐蚀试验,探讨漆膜对弹条的保护作用,以及弹条腐蚀的发展趋势。再通过疲劳试验分析了不同周期盐雾腐蚀对弹条疲劳寿命的影响,探索了弹条扣压力、变形的变化规律,并对疲劳寿命进行可靠性分析。结果表明:在盐雾环境下,漆膜对W1型弹条有较好的保护作用,对于漆膜破损脱落的弹条:腐蚀15、30、45、60 d时的腐蚀率分别为1.64%、4.28%、5.52%、6.96%;疲劳寿命平均值分别为34 736、27 176、23 778、20 254周次;腐蚀周期越长,疲劳失效时会有越大的扣压力衰减和塑性变形。

盐雾含量与盐雾沉降率测量计算及其相互关系分析

本文对盐雾含量和盐雾沉降率的测量与计算进行了详细解析,提出了不同于现行标准的盐雾含量和盐雾沉降率通用计算公式,比较分析了该通用计算公式与现行标准计算公式的差异,分析计算了盐雾沉降率两种常用计算单位的换算倍率,对现行盐雾试验标准的盐雾沉降率进行了分析计算,并对盐雾含量和盐雾沉降率的相互关系进行了分析,最后得到了一些重要的结论。

盐雾环境下典型自动步枪动作可靠性仿真分析

为了量化盐雾环境对自动步枪战斗技术效能和作战性能的影响,实现盐雾环境下自动步枪可靠度预估,以某小口径自动步枪盐雾环境自动机动作可靠性为研究对象,构建了一套基于仿真的枪械动作可靠性分析方法。该方法通过ADAMS软件建立自动机虚拟样机模型,将盐雾环境随机影响参数引入虚拟样机模型中,采用拉丁超立方抽样方法进行抽样和可靠性仿真计算。仿真获得的可靠度结果为96.60%,与实验结果基本符合,所建立的虚拟样机仿真模型和动作可靠性分析方法可以预测盐雾环境自动机动作可靠度结果。该研究方法在小样本量的基础上进行预测,减少计算时间,为盐雾环境枪械可靠性分析提供参考。

海运集装箱用耐高温防盐雾新型涂料制备及性能研究

针对传统防腐涂料无法满足海洋环境下耐高温防腐防护要求,提出一种新型磷酸盐涂料的制备。对涂料配比进行优化,并对涂料的耐高温盐雾腐蚀性能进行研究。试验结果表明,磷酸盐涂料内铝粉填料质量分数为35%时,涂层微观结构致密完整,电化学开路电位稳定在-0.70 V附近,经过氯化钠溶液浸泡20 d后,腐蚀电位维持在较正的位置,表现出良好的阻隔作用与防腐效果。磷酸盐涂层与基体附着力达到了0级,在高温和盐雾条件下放置1000 h后,涂层状态仍旧保持良好,不出现开裂脱落现象,划痕位置的腐蚀不向两侧扩散,表现出良好的长期耐高温盐雾性能,满足高温海洋腐蚀环境中长期服役要求。

海岛应急保障设备防潮防尘防盐雾一体化微环境控制技术及性能验证

目的 研发防潮防尘防盐雾一体化微环境控制技术与过滤设备,为延长海岛应急保障设备寿命提供技术支撑。方法 通过对比过滤器入口与出口湿度的变化情况,评估其防潮性。在试验棚下测试开启和未开启过滤设备过程中灰尘浓度的变化情况,测试其防尘性。利用吸气法采集过滤器前后端盐雾浓度,对比其过滤效率。利用高精度铜腐蚀片还原法,表征过滤前后盐雾浓度对腐蚀性的影响情况。结果 采用防潮防尘防盐雾一体化控制技术后,相对湿度由94%降至72%,粉尘质量浓度降低至3μg/m~3以下,环境腐蚀等级由G2降至G1,盐雾浓度水平由Sc3降至Sc1。结论 防潮防尘防盐雾一体过滤技术具有良好的防潮、防尘以及防盐雾效果,可为海洋服役环境下的应急保障设备优化使用环境,保障其安全运行。

海上盐雾环境对风力机翼型气动性能的影响

为探究海上潮湿盐雾环境变化对海上风机翼型气动性能产生的影响,采用组分运输模型与离散相模型对海上盐雾环境进行环境模型建立和参数设定,结合壁面沉积模型用户自定义函数,以NACA4415翼型为研究对象进行数值模拟。研究发现:翼型的升阻力系数随着盐雾浓度的增加而增大,随着空气湿度的升高而减小;颗粒在翼型表面0.2~0.8弦长处均匀分布,在靠近前缘处沉积较少,尾缘沉积较多;速度的增加会降低颗粒的沉积率,翼型攻角升高会改变表面速度分布,影响翼型表面颗粒沉积率;空气湿度升高会减少盐雾颗粒在翼型表面的沉积量,在沉积量较多的区域降低更加明显,并且随着攻角的增大,湿度的影响逐渐减小。