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化学环境试验中GB/T 2423.17-2021标准规定的盐雾试验条件有哪些

GB/T 2423.17-2021是我国电工电子产品环境试验领域针对盐雾腐蚀的核心标准,全称为《环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾》,主要用于评估产品及材料在盐雾环境中的抗腐蚀性能,是电子、汽车、家电等行业可靠性验证的关键依据。本文将从设备、溶液、参数、试样等维度,拆解标准规定的试验条件。

试验箱的材质与结构要求

试验箱需采用耐盐雾腐蚀的非金属材质,如聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)或玻璃纤维增强塑料(FRP),内壁需光滑无死角,防止盐溶液残留结垢。箱顶设计为≥15度的倾斜角,避免冷凝水直接滴落在试样上;底部设排水口并配备滤网,用于排出残留盐溶液和冷凝水。

有效试验区需占箱体容积的80%以上,小型电子元件(如连接器)可选用100L试验箱,大型汽车部件(如车门)需选用500L以上箱体。箱门密封采用耐老化硅橡胶条,观察窗为耐盐雾有机玻璃(PMMA),便于实时观察试样状态。

试验箱采用间接加热方式(加热箱壁或空气),避免直接加热盐溶液导致浓度变化。温度传感器放置在试验区几何中心,远离喷雾口和箱壁,确保温度监测准确。

试验箱需定期清洁(每批次试验后),用蒸馏水冲洗内壁,去除盐渍,避免影响后续试验的准确性。

喷雾系统的技术规范

喷雾喷嘴需选用玻璃或聚四氟乙烯(PTFE)材质,不得使用金属喷嘴(如铜),防止腐蚀后引入杂质。喷嘴喷雾方向与水平方向成45度角,避免盐雾直接冲击试样表面。

压缩空气需经过三级过滤(粗效、中效、高效),压力控制在0.1~0.3MPa,确保空气清洁无颗粒杂质。饱和空气桶容积为压缩空气流量的5~10倍,材质与试验箱一致,桶内填充陶瓷环以增加空气加湿面积,温度需比试验箱高2~3℃(37~38℃),保证喷出的盐雾为饱和雾滴。

喷雾管路采用PVC或PP材质,定期(每3个月)清洗以防止盐溶液残留结垢。系统配备流量调节阀,用于调节盐溶液喷出量,确保盐雾沉降量符合标准要求。

喷嘴需每6个月检查一次,若出现堵塞或腐蚀,及时更换,避免喷雾不均匀影响试验结果。

盐的选择与浓度要求

氯化钠需选用化学纯(CP)及以上等级,纯度≥99.5%,不得含防腐剂、碘或抗结剂等杂质。盐溶液浓度为5±1%(质量分数),即每100g溶液中含5±1g氯化钠,需用精度≥0.1g的电子天平称量氯化钠,确保浓度误差在允许范围。

配制盐溶液时,将氯化钠缓慢加入蒸馏水(或去离子水,电导率≤2μS/cm)中,搅拌10分钟至完全溶解,并用中速定量滤纸过滤去除不溶物。浓度可通过测量溶液密度(25℃时约1.03g/cm³)或电导率(80~100mS/cm)验证。

禁止使用工业盐或食用盐替代化学纯氯化钠,工业盐含过多杂质,食用盐含碘或抗结剂,都会改变盐雾的腐蚀特性。

盐溶液需现配现用,若需保存,密封后在阴凉干燥处存放不超过7天,使用前需重新测量浓度和pH值,若不符合要求则重新配制。

溶液pH值的调节与保存

盐溶液pH值需在25℃时保持6.5~7.2,若偏离范围,用0.1mol/L盐酸(HCl)或氢氧化钠(NaOH)溶液调节,避免使用硫酸(H₂SO₄)或氢氧化钾(KOH)引入额外离子。

调节pH值时需逐滴加入试剂,同时搅拌溶液,直至pH计显示稳定在目标范围。pH计需每两周校准一次,确保测量 accuracy。

配制好的盐溶液需密封保存,避免阳光直射(防止藻类滋生)和微生物污染。若保存超过7天,或使用前pH值超出范围,需重新配制。

不得用自来水配制盐溶液,自来水含氯、钙、镁等离子,会影响溶液pH值和腐蚀速率。

试验箱内的温度控制

试验箱内温度需维持35±2℃,温度波动≤±1℃,采用PID自动控制系统实现精准调节。温度传感器放置在试验区中心,远离喷雾口和箱壁,避免局部温度偏差。

试验前需预热试验箱2小时,待温度稳定后再放入试样。试验过程中每小时记录一次温度,若温度超出33~37℃范围,设备需自动报警并停止喷雾,直至温度恢复正常,中断时间需补回以保证累计试验时间准确。

加热元件选用316L不锈钢或镍铬合金,密封在箱体内部,避免与盐雾直接接触,防止腐蚀失效。

温度均匀性需在试验前验证:运行2小时后,测量箱内不同位置(顶部、中部、底部)的温度,确保所有点温度均在35±2℃范围内。

盐雾沉降量的监测标准

盐雾沉降量要求为1~2mL/(80cm²·h),需用标准收集器(直径10cm的玻璃漏斗,收集面积约78.5cm²)监测。每个试验箱需放置至少两个收集器,分布在试验区对角位置(如左上、右下),且不在喷雾直接冲击区(距离喷雾口≥30cm)。

喷雾运行1小时后,收集每个收集器内的溶液,用精度≥0.1mL的量筒测量体积。每个收集器的沉降量需在1~2mL之间(例如,78.5cm²收集1.5mL,即1.5/(78.5/80)≈1.53mL/(80cm²·h),符合要求)。

试验过程中每24小时监测一次沉降量,若某收集器沉降量超出范围,需调整喷雾压力或喷嘴角度,直至所有收集器均符合要求。

收集器需每年校准一次,确保容积准确,避免因收集器变形导致测量误差。

试样的预处理方法

试样预处理需去除表面油污、灰尘,但不得破坏原始表面。金属试样(如钢板、紧固件)用95%乙醇或丙酮浸湿的纱布擦拭,蒸馏水冲洗后干燥24小时;涂层试样(如喷漆板)用软毛刷去除灰尘,蒸馏水冲洗后干燥;非金属试样(如塑料件)用中性洗涤剂(pH7~8)浸泡10分钟,蒸馏水冲洗后干燥。

预处理后需检查试样表面:金属试样无油污或氧化层,涂层试样无刮痕或脱落,非金属试样无变形或变色。若有缺陷,需在试验报告中注明,避免影响结果判断。

预处理后的试样需在2小时内放入试验箱,若无法及时放入,需密封在干燥器(硅胶干燥剂)中,24小时内使用,防止再次污染。

不得用强酸强碱或有机溶剂(如香蕉水)预处理涂层或非金属试样,避免破坏表面结构。

试样的放置角度与间距

金属试样需与垂直面成15~30度角,确保盐雾均匀覆盖表面;涂层或非金属试样按实际使用状态放置,若无特殊要求,与垂直面成20度角。

试样之间需保持间距:相邻试样边缘距离≥20mm,与试验箱壁距离≥10mm,与喷雾口距离≥30mm,避免试样接触、遮挡或直接受喷雾冲击。

试样需用耐盐雾支架(PP或316L不锈钢)固定,支架与试样接触面积最小化,避免遮挡盐雾。

试样数量需根据试验箱大小确定,有效试验区试样密度≤500cm²/m²,确保每个试样都能均匀接触盐雾,数量过多时需分批次试验。

试验周期的执行要求

试验周期为试样暴露在盐雾中的累计时间,按产品标准或客户要求设定(如24h、48h、96h等),过程中需连续喷雾,不得中断(除非设备故障或必要检查)。检查时开门时间≤10分钟,尽快恢复试验条件。

每24小时观察一次试样状态,记录锈点、涂层起泡、非金属变形等现象(文字描述+照片),观察时用手电筒避免强光直射。

试验结束后,试样用≤40℃流动自来水冲洗1分钟(去除表面盐粒,不冲掉腐蚀产物),冷风干燥或室温自然干燥24小时(不得加热)。

按产品标准评估腐蚀程度(如锈点面积、涂层附着力、电气性能),试验报告需包含标准编号、设备信息、溶液参数、试验周期、观察结果及评估结论,加盖试验机构公章生效。

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