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ASTM D130-21是美国材料与试验协会（ASTM）针对石油产品及相关化学品制定的铜片腐蚀试验标准，旨在评估材料对铜金属的腐蚀影响，是化学环境试验中金属腐蚀风险评估的核心依据。该标准通过模拟产品与铜接触的实际场景，以铜片表面状态变化反映腐蚀程度，为产品质量控制、材料选型提供关键数据支撑。
ASTM D130-21标准的适用范围
ASTM D130-21主要适用于石油产品及液态化学品，涵盖汽油、柴油、煤油、润滑油、液压油、溶剂油等。这些产品在存储、运输或使用中常与铜制部件（如燃油管路、液压阀门）接触，试验可快速判断其是否会引发铜的电化学或化学腐蚀。
需注意的是，标准不适用于强腐蚀性介质（如浓硫酸、浓硝酸），这类物质的直接化学反应超出石油产品的腐蚀评估范畴。此外，含固体颗粒的试样需过滤，但过滤不能改变其腐蚀特性，否则结果无效。
标准也可用于验证添加剂有效性——通过对比添加抗腐蚀剂前后的铜片腐蚀等级，评估添加剂对腐蚀风险的降低效果。
铜片腐蚀试验的核心原理
试验原理基于腐蚀产物与铜片表面的相互作用：预处理后的纯铜片浸入试样，试样中的腐蚀性成分（如硫化合物、有机酸）与铜发生反应，形成腐蚀产物或改变表面氧化状态。
腐蚀本质是电化学过程：铜作为阳极失去电子（Cu→Cu²⁺+2e⁻），试样中氧化性成分作为阴极得电子，最终在铜片表面形成氧化物、硫化物等产物，改变其颜色和粗糙度。
试验模拟静态接触场景（如油箱存储），虽不涵盖流动或高温高压环境，但仍是评估腐蚀趋势的有效方法，因静态接触是多数石油产品与铜部件的常见交互状态。
试验用铜片的规格与预处理要求
铜片需为纯度≥99.9%的电解铜（符合ASTM B152标准），尺寸通常为12.7mm×12.7mm×1.5mm，边缘光滑无毛刺，避免应力集中引发局部腐蚀。
预处理步骤严格：先用120号砂布打磨去除氧化层，再用240号、400号砂布细磨至粗糙度Ra≤0.2μm；接着用0.3μm氧化铝抛光剂抛光至镜面光泽，确保无肉眼可见划痕。
抛光后用无水乙醇超声清洗5分钟，去除残留和油污；干燥后1小时内使用，避免氧化形成淡褐色膜影响结果。若表面有划痕或油污，需重新处理。
试验试样的制备与要求
试样需取50mL以浸没铜片，确保不与容器壁接触；含悬浮物需用0.45μm滤膜过滤，但过滤后需立即使用，防止挥发性成分损失。
水分会加速电化学腐蚀，无水要求的产品（如汽油）需先脱水（如分子筛）。试样温度需调至室温（20℃±5℃），避免温度过高挥发或过低影响反应速率。
试验设备的关键要求
容器需耐试样腐蚀：石油产品用硼硅酸盐玻璃试管，高温试样（如润滑油）用316L不锈钢容器，容积60mL以留顶部空间。
加热装置为恒温浴，温度精度±1℃，需每月用标准温度计校准——温度每升高10℃，腐蚀速率增加2-3倍，精度直接影响结果。
抛光机转速1000-1500rpm，避免发热氧化；超声波清洗器频率40kHz，确保清洗效果；观察用5-10倍放大镜，便于看微小斑点。
试验条件的严格控制
温度与时间依产品而定：汽油40℃×3小时，柴油100℃×3小时，润滑油121℃×3小时，模拟实际使用温度（如发动机中润滑油约121℃）。
容器需密封（玻璃塞或聚四氟乙烯塞），防止试样挥发或空气进入——空气中氧气会加速铜片氧化。铜片需完全浸没（液面下至少10mm），不与容器壁接触，避免局部腐蚀。
时间需准确：计时器设定时间，到点立即取出——超时会加剧腐蚀（如柴油超时10分钟，等级升1级），不足则无法反映真实情况。
腐蚀结果的评定标准与方法
标准将结果分为6级：1a（淡玫瑰色，无腐蚀）、1b（淡橙色，轻微变色）、2（浅红/淡紫）、3（红/紫，明显变色）、4（深紫/褐，腐蚀产物）、5（黑/灰，大量产物或点蚀）。
评定需在自然光或D65标准光源下进行，用配套比色卡对比，观察腐蚀产物类型（粉状/片状）和分布（均匀/局部）。若表面有多种颜色，以最严重区域为准（如1b级但有5级点蚀，判为5级）。
试验过程中的质量控制要点
平行试验：做2个平行样，若等级差超1级（如1a和2级）需重测，一致是结果有效的前提。
标准物质校准：每季度用ASTM标准参考物质验证，若结果与标称值差超1级，需检查设备、预处理或试样制备。
人员培训：评定人员需经ASTM认证，熟悉比色卡梯度和产物特征——主观误差是偏差主因（如新手误判1b为2级）。
环境控制：实验室无腐蚀性气体（如硫化氢），避免其与铜反应形成黑色硫化铜导致误判，必要时在通风柜中试验。
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