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如何用中性鹽霧試驗箱檢測輪胎材質的耐腐蝕性能

更新時間:2025-09-10      瀏覽次數:207

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中性鹽霧試驗箱技術原理與構造

技術原理
中性鹽霧試驗箱依據相關國際標準,如 ISO 9227 等進行設計制造。其核心原理是模擬海洋性大氣環境或含有鹽分的工業大氣環境,加速輪胎材質的腐蝕過程,以便在較短時間內評估其耐腐蝕性能。試驗箱通過噴霧裝置將一定濃度的氯化鈉溶液霧化成鹽霧,通常氯化鈉溶液濃度為(5±0.5)%。當鹽霧沉降到輪胎材質樣品表面時,會形成一層電解液薄膜。由于輪胎材質內部微觀結構存在差異,例如橡膠中的添加劑分布不均、簾線與橡膠的結合界面存在微小縫隙等,會在電解液薄膜下形成無數微小的原電池。在這些原電池中,陽極區域發生金屬溶解等氧化反應,陰極區域則發生氧氣還原等反應,隨著時間推移,腐蝕不斷進行,樣品表面逐漸出現腐蝕痕跡,通過觀察和分析這些痕跡來判斷輪胎材質的抗腐蝕能力。
關鍵構造
  1. 噴霧系統:噴霧系統是試驗箱的核心部分。它由鹽水儲存罐、高精度噴嘴和壓縮空氣供應系統組成。鹽水儲存罐用于儲存按標準配置好的氯化鈉溶液。高精度噴嘴能夠將鹽水均勻地霧化成微小顆粒,確保鹽霧在試驗箱內均勻分布。壓縮空氣供應系統為噴霧提供動力,通過調節氣壓可以控制鹽霧的噴射量和噴射范圍。例如,通過精密的氣壓調節閥,將氣壓穩定在 78.5 - 137.3kPa(0.8 - 1.4kgf/cm2),使鹽霧能夠以理想狀態覆蓋輪胎材質樣品。

  1. 溫濕度控制系統:溫度和濕度對鹽霧腐蝕速率影響顯著。試驗箱內部配備了精準的溫濕度控制系統,通過加熱元件、制冷裝置和濕度調節設備來實現對環境溫濕度的精確控制。一般情況下,試驗溫度需保持在(35±2)℃,濕度大于 95%。加熱元件能夠快速提升箱內溫度,制冷裝置則可在溫度過高時進行降溫調節,確保溫度穩定在設定范圍內。濕度調節設備通過加濕器增加濕度,或利用除濕裝置降低濕度,保證箱內濕度符合試驗要求,為模擬真實鹽霧環境提供穩定的溫濕度條件。

  1. 箱體與樣品固定裝置:箱體采用耐腐蝕材料制作,如聚氯乙烯(PVC)板或玻璃鋼,可有效抵御鹽霧的長期侵蝕,保證試驗箱的使用壽命。內部設有專門的樣品固定裝置,針對輪胎材質樣品的形狀和尺寸,設計了多種固定方式,如夾具、支架等,能夠穩固地固定樣品,確保在試驗過程中樣品位置不變,且鹽霧能夠均勻地覆蓋到樣品的各個表面。對于不規則形狀的輪胎材質樣品,還可采用定制的固定模具,保證樣品在試驗中的穩定性。

  1. 鹽霧收集與監測系統:鹽霧收集器用于收集試驗箱內沉降的鹽霧,通過測量單位時間內鹽霧的沉降量,來確保鹽霧濃度符合試驗標準。一般要求鹽霧沉降量在 1 - 2mL/(h?80cm2)。同時,試驗箱內還安裝有酸堿度計、溫度計和濕度計等監測儀器,實時監測鹽溶液的 pH 值(保持在 6.5 - 7.2 的中性范圍)、箱內溫度和濕度,并將數據反饋至控制系統,以便操作人員及時了解試驗環境參數,若出現偏差可迅速進行調整。

基于中性鹽霧試驗箱的輪胎材質測試流程
測試準備
  1. 樣品抽取與預處理:從輪胎生產批次中隨機抽取多個具有代表性的輪胎材質樣品,包括橡膠、簾線等關鍵部件的材料。首先對樣品進行外觀檢查,確保表面無明顯缺陷、劃痕、氣泡等。然后使用清潔軟刷或超聲清洗裝置,配合有機溶劑對樣品進行清洗,去除表面的油污、灰塵等雜質,保證鹽霧能夠均勻地作用于樣品表面。清洗后的樣品進行干燥處理,并精確稱重,稱重精度達到 ±1mg,以便后續通過重量變化評估腐蝕程度。對于需要測試特定部位的樣品,可使用可剝性塑料膜保護非測試區域,防止不必要的腐蝕干擾。

  1. 試驗箱準備:在測試前,開啟中性鹽霧試驗箱進行預熱和自檢,確保設備各項功能正常運行。對噴霧系統的噴嘴進行檢查和清潔,防止堵塞影響鹽霧噴射效果。校準酸堿度計、溫度計、濕度計等監測儀器,保證測量數據的準確性。按照標準配制氯化鈉溶液,將其加入鹽水儲存罐,并調節好噴霧系統的氣壓和鹽霧沉降量等參數,使其符合試驗要求。

測試執行
  1. 樣品安裝與參數設定:將預處理好的輪胎材質樣品穩固安裝在試驗箱內的樣品固定裝置上,根據樣品形狀和測試要求,調整好樣品的角度和位置,一般使樣品傾斜 15° - 30° 放置,避免鹽霧直接垂直噴射造成局部腐蝕不均,同時保證樣品之間有足夠的間距,防止鹽霧沉降相互干擾。根據輪胎行業標準或客戶要求,設定試驗時間,通常為幾百小時甚至上千小時不等。設置試驗箱的溫度為(35±2)℃,濕度大于 95%,鹽霧沉降量為 1 - 2mL/(h?80cm2),確保整個試驗過程在穩定的鹽霧環境下進行。

  1. 測試過程監測:測試開始后,利用高清攝像頭實時記錄樣品表面的變化情況,每隔一定時間拍攝照片,以便后續分析腐蝕發展過程。通過數據采集系統,實時監測鹽溶液的 pH 值、箱內溫度和濕度等參數,確保試驗環境穩定。定期檢查鹽霧收集器,測量鹽霧沉降量,若發現參數出現偏差,及時通過控制系統進行調整。同時,在試驗過程中,可根據需要對樣品進行階段性的性能測試,如對橡膠樣品進行硬度、拉伸強度測試,對簾線樣品進行強度測試等,觀察鹽霧腐蝕對輪胎材質性能的影響。

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