آزمون های مه نمکی (SALT SPRAY)

آزمون های مه نمکی (SALT SPRAY)

خوردگی از لحاظ ترمودینامیکی فرآيندی خودبخودی و مجموعه ای از واكنش های اكسايش و كاهش است كه هیچ عاملی نمی تواند به طور كامل از انجام اين فرآيند طبیعی جلوگیری كند. اما روش هايی وجود دارند كه می توانند خوردگی را به تاخیر انداخته و سرعت آن را كاهش دهند.

می توان گفت خوردگی واکنشی فیزیکی و شیمیائی بین ماده و محیط اطراف آن است که به تغییر خواص آن ماده منجر می شود كه به علت حاكم بودن قوانین الکتروشیمی بر آن، روشهای الکتروشیمیايی جهت ارزيابی اين فرآيندها و بررسی عملکرد استفاده می شود. يکی از روش ها برای مطالعه خوردگی و تعیین مکانیسم اين فرآيند روش سالت اسپری می باشد.

تست سالت اسپری یا پاشش محلول آب نمک، یک روش بسیار معتبر در جهت شبیه سازی محیط­های طبیعی خوردگی، برای سنجش میزان مقاومت پوشش­ها و روکش­ها بر روی قطعات فلزی و غیر فلزی در برابر خوردگی ناشی از محیط­های مرطوب می­باشد. منتهی به ندرت يک رابطه مستقیم بین مقاومت در برابر محلول آب نمک و  مقاومت به خوردگی در ساير محیط­ها وجود دارد، زيرا چندين فاكتور مانند تشکیل فیلم­های محافظ و تفاوت شرايط واقعی و شرايط آزمايش باعث می­شود نتايج به دست آمده از مقدار واقعی فاصله بگیرد.

اين آزمايش در صورتی كه به طور مقايسه­ای انجام گیرد می­تواند پیشبینی مناسبی از قطعات محافظت شده داشته باشد. اين آزمايش  به طور ويژه برای تشخیص میزان خلل و فرج  و ديگر نقص­های موجود در قطعات پوشش داده شده فلزات و آلیاژها، پوشش­های فلزی، پوششهای اكسید فلزی و پوششهای آلی روی مواد فلزی مورد استفاده قرار می­گیرد.

این آزمون یک روش استاندارد، نسبتا ارزان، سریع و قابل تکرار جهت ارزیابی مقاومت خوردگی پوششها به صورت شتاب داده شده (Accelerated) به کار میرود. اساس این آزمون پاشش قطرات ریز محلول آب نمک و گاهی همراه با مخلوطی از مواد شیمیایی در شرایط ثابت دما و فشار جهت تعیین پایداری قطعات فلزی و غیر فلزی روکش شده و مطالعه رفتار پوشش از لحاظ وجود تاول(brister)، زنگ زدگی (rusting) و خوردگی سطح فلز (corrosioy)میباشد.

در آزمون سالت اسپری عواملی مانند اثر خوردگی زیر برش، اثر افزایش درصد GF بر مقاومت سالت اسپری، اثر افزایش عامل اتصال دهندگی سیلانی بر مقاومت سالت اسپری، اثر افزایش ضخامت پوشش بر مقاومت سالت اسپری مورد بررسی قرار میگیرد. استانداردهای مهم سالت اسپری شاملASTM B117،ISO922 ،ISO 7253،JIS Z2371، BS AU148،DIN 50021، JIS Z 2371 و ASTM G85 میباشد.

.

کاربرد دستگاه سالت اسپری:

آزمون خوردگی در تخمین عمر قطعات و مقایسه خواص خوردگی مواد در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی و تعیین نوع پوشش به کار می رود. این آزمون برای فلزات، آلياژهاي فلزي، پوششهاي فلزي (آندي و كاتدي)، پوششهاي تبديلي، پوششهاي اكسيد آندي، پوششهاي آلي و غیر آلی، قطعات دارای پوششهای پلیمری، ارزيابي درجه زنگ زدگي بر روي سطوح فولادي، سنگ، پلیمرها، سرامیکها نیز می تواند استفاده میشود.

اجزای دستگاه سالت اسپری:

دستگاه اسپری آب نمک از دو قسمت اصلی تشکیل شده است. قسمت اول محفظه ای از پی وی سی میباشد كه شامل بدنه دوجداره، درب شیب دار و پايه ها است. علاوه بر اين نگهدارندهايی  برای قرار دادن نمونه ­های پوشش داده شده  بر  روی آنها در داخل دستگاه وجود دارد مخزن محلول آب نمک و همچنین يک نازل پلاستیکی یا شیشه­ای به منظور پاشش آب نمک به همراه لوله و پخش کننده مه نمک در داخل محفظه تعبیه شده و در كف محفظه قیف­ و مزورهایی برای جمع آوری قطرات مه نمک جهت اندازه گیری میزان پاشش وجود دارد، همچنین یک سیستم کنترل دما نیز نصب میباشد تا دمای اتاقک آزمون و محلول آب نمک را کنترل نماید.

قسمت دوم دستگاه سالت اسپری، اتاقک كنترل است که شامل یک  مخزن ذخیره آب نمک اشباع، يک كنترل كننده دمای هوای پاشش به محفظه و مخزن آب مقطر جهت تغذیه کنترل کننده دمای هوای پاشش میباشد. قسمت های اول و دوم دستگاه توسط لوله های  ارتباطی به يکديگر مرتبط هستند و کل مجوموعه روی یک شاسی از جنس استیل ضد زنگ سوار شده و توسط یک کاور از همان جنس محافظت میشود.

بررسی عملکرد سالت اسپری:

قطعات آماده شده داخل محفظه دستگاه به مدت مناسب نگهداری میشوند و باران ريزی از آب نمک بر روی نمونه می نشیند و شروع به تخريب میکنند، پس از پايان زمان مشخص سطح نمونه مورد ارزيابی قرار می­گیرد. جهت انجام آزمون سالت اسپری، دمای كابین پاشش، PHكابین و غلظت محلول آب نمک اهمیت زيادی دارد. همچنین اندازه ذرات محلول آب نمک پاشش شده در محفظه دستگاه بايد در حدی باشد كه تا مدت يک ساعت در فضای كابین به صورت مه سفید رنگ قابل مشاهده باشد. به اين ترتیب در مورد تست سالت اسپری باید چند نکته  را در نظر داشت :

اول اینکه نباید اجازه داد که قطرات محلول که در پوشش و درزهای اتاقک جمع شده اند بر روی نمونه ها بریزد نکته دیگر اینکه قطرات محلول که روی نمونه ها ریخته می شود نباید به محفظه اصلی جهت اسپری کردن دوباره بازگردانده شوند.

مشخصات دستگاه:

  • سیستم تغذیه اتوماتیک آب مخزن اشباع ، مخزن پاشش آب نمک، هم دمایی محفظه تست
  • کنترل دمای PID در سه منطقه(محفظه تست،مخزن اشباع، مخزن میانی محلول)
  • نگهدارندههای نمونه از جنس کامپوزیت مخصوص دارای الیاف شیشه با تحمل دمایی بالا و تحمل وزن بالا، امکان تغییر زاویه نمونه ها حین تست
  • مخزن اصلی آب نمک، مخزن ذخیره آب نمک،  المنت های کنترل دما، شیر مغناطیسی و فشار شکن هوا به منظور تنظیم هوای کمپرسور و گیج فشار هوا
  • سیستمهای کنترلر که شامل کنترل کننده دما، تایمر دیجیتال دستگاه، سنسور های سطح سنج آب، مدارهای کنترلی، کلیدهای قطع و وصل کنترلرها، فیوزهای خروجی
  • مجهز به تایمر و قطع اتوماتیک پس از انجام آزمون و بسته شدن مسیر پاشش آب نمک و هوا
  • استفاده از SSR الکترونیکی به جای کنتاکتور با طول عمر بیشتر
  • قابلیت برنامه ریزی انجام تست سیکلی(زمان اسپری، تکرار سیکل)
  • دارای توان مانیتور و رکورد دما و رطوبت در بازه های مشخص(دیتا لاگر) و رسم گراف
  • داراي سيستم كد گذاري قطعات مورد تست و اختصاص زمان انجام تست براي هر نمونه
  • قیف های نمونه برداری استاندارد و همسطح میله های نمونه گذاری و شیلنگهای سیلیکونی
  • دارای امکان افزایش رطوبت مطابق با استاندارد (IEC 62217) با روش التراسونیک
  • دارای پخش کننده مه نمکی در خروجی لوله نازل برای جلوگیری از پاشش مستقیم بر روی نمونه
  • مخزن ذخیره محلول و ذخیره آب مقطر دستگاه از جنس PVC
  • مخزن اشباع از استیل 316 ضد اسید و خوردگی همراه با عایق حرارتی پلی اورتان  به منظور تعمیرات کمتر و طول عمر بیشتر
  • محفظه تست از جنس PVC و جوشکاری مخصوص (PVC نسبت به مخازن فایبر گلس مقاومت بسیار بالاتری نسبت به محیطهای اسید و قلیایی دارد)
  • دارای سیستم جمع کننده مه نمکی پیش از باز کردن در چمبر
  • درب اتاقک از پلکسی گلاس شیشه ای برای رویت نمونه
  • دارای شاسی و کاور محافظ از استیل ضد زنگ
  • دارای یک سال گارانتی و10 سال خدمات پس از فروش

مکان نمونه حین تست

مکان نمونه  در حین  انجام تست باید چند شرط را تامین کند:

  • نمونه ­ها بایستی حتی الامکان موازی جهت اصلی جریان مه اتاقک قرار گیرند
  • نمونه­ ها نباید هیچ گونه تماسی با یکدیگر داشته باشند
  • هر نمونه باید طوری قرار داده شود که بطور آزاد و جداگانه تحت تاثیر مه آب نمک قرار گیرد
  • محلول نمک از روی یک نمونه نباید بر روی نمونه ­های دیگر بریزد

محلول نمک

  • نمک بکار رفته ، کلرید سدیم است که باید عاری از نیکل و مس باشد و مقدار یدیدسدیم آن نباید بیشتر از 1/0 درصد و مقدار کل ناخاصی آن نباید بیشتر از 3/0 درصد باشد. بعضی از نمک­ها که شامل افزودنی­ها هستند می­توانند به عنوان ممانعت کننده عمل کنند. به طور کلی بر روی ترکیب شیمیایی نمک باید دقت زیادی شود.
  • غلظت محلول آب نمک به میزان 5 درصود وزنی در آب مقطر میباشد.
  • اندازه گیری PH  محلول به صورت الکترومتری با استفاده از یک الکترود شیشه ای و پل نمکی کلرید پتاسیم اشباع انجام می­شود.

تامین هوا

هوای فشرده­ای که برا ی اتمیزه کردن محلول نمک به داخل نازل یا نازل­ها دمیده می­شود. باید عاری از هرگونه آلودگی و روغن باشد و با فشار بین 8/0 تا 2/1 کیلوگرم بر سانتیمترمربع دمیده شود.

درجه حرارت اتاقک

درجه حرارت اتاقک و مخزن هوای ورودی بسته به استاندارد مربوطه تنظیم میشود که عموما در این رنج میباشد :

  • دمای محفظه تست 35 درجه سانتیگراد و مخزن هوای پاشش (Saturated air tank) 47 درجه سانتیگراد

 مشخصات فنی:

حجم چمبر (100، 200، 400، 500، 1000، 2000) لیتر
دقت دما (رزولوشن) 0/1 درجه
دقت تایمر 1 ثانیه
جنس بدنه، شاسی، اتصالات پلی اکرلیک و پی وی سی و استیل 304L
تغذیه 220 ولت تک فاز
ابعاد متناسب با سایز محفظه آزمون
میزان اسید یا باز (PH) 7/2 – 6/5
یکنواختی دما  2 
(100, 200,400, 500, 1000, 2000) L Chamber volume
0/1 Degree Temperature accuracy (resolution)
1 Second Timer accuracy
PAA & PVC  & S.Steel 304L Material frame
220 v Power
Based on chamber size function Dimensions (height, width, length)
6/5-7/2 PH
±2 Temperature uniformity