盐雾试验是模拟海洋、工业腐蚀环境的关键手段，用于评估材料及产品的抗腐蚀性能。试验箱内壁作为直接接触盐雾、酸碱蒸汽等腐蚀介质的核心部件，其耐腐蚀性直接决定试验结果的准确性与设备寿命。选择内壁材料需综合考量介质适应性、物理性能匹配及长期稳定性等多维度要求，是盐雾试验设备设计的核心环节。

耐腐蚀性的核心要求

盐雾试验箱内壁的耐腐蚀性需针对试验环境中的核心腐蚀因子设计，首要要求是抵抗Cl⁻、醋酸根（CH3COO⁻）、Cu²⁺等介质的长期侵蚀。其中，Cl⁻是中性盐雾（NSS）、醋酸盐雾（ASS）及铜加速醋酸盐雾（CASS）的共同腐蚀源，会破坏金属材料的钝化膜（如不锈钢表面的Cr₂O₃膜），引发电化学腐蚀；醋酸根则通过增强介质渗透性，加剧塑料材料的溶胀或金属的缝隙腐蚀；Cu²⁺作为阴极去极化剂，会加速铝、镁等活性金属的电偶腐蚀。

除了介质适应性，内壁材料需具备抗多类型腐蚀的能力：

一、均匀腐蚀抗性，避免长期使用后内壁厚度均匀减薄导致结构强度下降。

二、点蚀抗性，防止Cl⁻等离子在材料表面缺陷处聚集形成孔洞，引发试验介质泄漏。

三、缝隙腐蚀抗性，需抑制拼接缝、焊缝或表面凹坑处的介质滞留，这类区域的氧浓度差会形成局部腐蚀电池，腐蚀速率远高于整体表面。例如，304不锈钢因不含Mo元素，在含Cl⁻环境中易发生点蚀，而316L不锈钢（含2-3%Mo）可通过Mo的钝化作用降低点蚀风险。

常见腐蚀介质对材料的作用机制

中性盐雾中的NaCl溶液雾化后，会在内壁表面形成含Cl⁻的液膜。对于金属材料，Cl⁻会优先吸附在钝化膜的薄弱处（如晶界、划痕），通过“离子渗透”破坏膜的完整性，使基体金属暴露并发生阳极溶解——例如，未钝化的304不锈钢在中性盐雾中，1000小时后表面会出现明显锈点。对于塑料材料，Cl⁻虽不会直接腐蚀，但长期接触会导致部分极性塑料（如PVC）的增塑剂析出，降低材料韧性。

醋酸盐雾中的醋酸（CH3COOH）是弱酸，但会与Cl⁻协同作用：醋酸分子可穿透塑料材料的分子链间隙，削弱材料内部结合力，导致PP等聚烯烃材料出现“应力开裂”；对于金属材料，醋酸会降低介质pH值，增强H⁺的去极化作用，加速电化学腐蚀——例如，铝型材在醋酸盐雾中，腐蚀速率比中性盐雾高2-3倍。

铜加速醋酸盐雾中的Cu²⁺是关键加速因子。当Cu²⁺附着在金属内壁表面时，会与基体形成“Cu-基体”电偶对（如Cu与Fe、Al），Cu作为阴极接受电子，基体作为阳极不断溶解。例如，316L不锈钢在CASS试验中，若表面沾附Cu²⁺，会在200小时内出现红色铜锈斑，且锈斑下的基体腐蚀深度可达0.1mm以上。

材料的物理性能匹配要求

温度稳定性是内壁材料的基础物理要求。盐雾试验的常规温度为35℃（NSS），CASS试验为50℃，部分循环盐雾试验会包含60-80℃的干燥阶段或0-10℃的低温阶段。材料需耐受温度波动而不发生变形、开裂或性能退化：普通PVC在60℃以上长期使用会发生“热老化”，表现为表面发脆、硬度下降；而PVDF（聚偏氟乙烯）的长期使用温度可达120℃，能适应复杂温度循环。

热膨胀系数的匹配性也需重视。若内壁材料与箱体外壳（通常为Q235钢）的热膨胀系数差异过大，温度变化时会产生“热应力”，导致内壁剥落或与外壳间出现缝隙。例如，FRP（玻璃纤维增强塑料）的热膨胀系数约为1.5×10⁻⁵/℃，与钢材（1.2×10⁻⁵/℃）接近，匹配性好；而铝合金（2.3×10⁻⁵/℃）与钢材的差异较大，需通过弹性缓冲层（如橡胶垫）减少应力。

表面光滑度直接影响腐蚀风险。光滑无孔隙的表面可减少盐雾液滴的滞留，降低缝隙腐蚀概率。例如，模压成型的FRP内壁若表面树脂含量不足，会暴露玻璃纤维，形成无数微小孔隙，盐雾介质易渗入孔隙并聚集，引发“纤维腐蚀”；而316L不锈钢经抛光处理后，表面粗糙度Ra≤0.8μm，盐粒不易附着，腐蚀速率可降低40%以上。

工艺兼容性与成型要求

焊接性能是金属内壁材料的关键工艺指标。钛合金（如TA2）虽耐腐蚀性极佳，但焊接时需采用氩气保护，否则焊缝处的钛会与空气中的O₂、N₂反应生成脆性的TiO₂或TiN，导致焊缝耐腐蚀性下降——例如，未保护焊接的钛合金焊缝，在中性盐雾中100小时就会出现裂纹。不锈钢（如316L）的焊接需采用“奥氏体焊丝”（如ER316L），并进行焊缝钝化处理（用硝酸溶液浸泡），以恢复焊缝的钝化膜。

塑料材料的成型工艺需关注“无缝化”。大型盐雾试验箱的内壁若采用拼接成型，缝隙处易藏盐并引发腐蚀，因此优先选择一体成型工艺：PVDF可通过“热板焊接”实现无缝拼接，焊缝强度与本体一致；FRP可采用“手糊成型”或“模压成型”，通过连续玻璃纤维增强层减少拼接缝。例如，某企业生产的10m³盐雾箱，采用模压FRP内壁，拼接缝数量比手糊成型减少60%，腐蚀风险显著降低。

表面处理工艺也影响材料性能。金属材料的表面抛光（如316L不锈钢的镜面抛光）可提高表面光滑度，减少盐粒附着；塑料材料的“防粘涂层”（如特氟龙涂层）可降低盐雾液滴的附着力，但涂层需均匀无针孔——若涂层存在针孔，盐雾介质会渗入涂层与基体之间，导致涂层鼓包剥落。

成本与全寿命周期维护考量

初期采购成本是企业选择材料的重要因素，但需结合全寿命周期成本综合评估。钛合金的初期成本约为316L不锈钢的5-8倍，但若试验箱高频使用（如每天运行20小时），钛合金的寿命（约20年）是316L不锈钢（约10年）的2倍，全寿命周期成本反而更低。FRP的初期成本仅为316L不锈钢的1/3，但寿命较短（约5-8年），且需定期补涂树脂（每2年一次，每次成本约为初期成本的10%），适合低频使用的试验箱。

维护难度也需考虑。316L不锈钢的维护简单，若出现轻微点蚀，只需用不锈钢丝刷打磨并重新钝化即可；FRP若表面出现孔隙，需用树脂填充并重新涂覆表面层，工序复杂且需专业人员操作；PVDF材料的维护成本较低，但损坏后修复难度大（需热风焊接），适合对维护要求低的场景。

残值也是成本的一部分。金属材料（如316L不锈钢、钛合金）的残值较高，报废后可回收再利用；塑料材料（如FRP、PVDF）的残值较低，报废后需作为工业垃圾处理，增加环境成本。

典型内壁材料的性能对比

316L不锈钢：含2-3%Mo，是盐雾试验箱的“常规选择”，耐中性盐雾和醋酸盐雾性能良好，但在CASS试验中易受Cu²⁺影响。成本中等，维护简单，适合大多数常规盐雾试验（如NSS、ASS）。

钛合金（TA2）：耐Cl⁻、醋酸、Cu²⁺能力极强，几乎不会被盐雾腐蚀，寿命长，但成本高，焊接工艺复杂，适合高频、高腐蚀等级的试验（如CASS、循环盐雾）。

PVDF（聚偏氟乙烯）：塑料中的“耐腐王者”，耐酸碱、盐雾、高温性能优异，长期使用温度可达120℃，但成型难度大，成本比FRP高2倍，适合对温度要求高的循环试验。

FRP（玻璃纤维增强塑料）：成本低，耐腐蚀性好，但表面易有孔隙，寿命较短（约5-8年），适合低频、低预算的试验场景（如小型零部件的中性盐雾试验）。

哈氏合金（Hastelloy C-276）：含Mo（15-17%）、Cr（14-16%），耐强氧化性酸（如硝酸）和复杂盐雾介质能力极强，但成本极高（约为钛合金的2倍），仅用于特殊工况（如含硝酸的盐雾试验）。

材料选择的验证与评估方法

试验室加速试验是验证材料耐腐蚀性的核心方法。按照GB/T 10125-2012（盐雾试验标准），将材料样品放入盐雾箱中，连续试验1000小时，检测样品的重量损失率、表面腐蚀等级（如GB/T 6461-2002的腐蚀等级评定）及力学性能变化（如拉伸强度保留率）。例如，某PVDF样品经1000小时中性盐雾试验，重量损失率仅为0.02%，表面无腐蚀痕迹，符合要求。

现场运行验证需跟踪已使用设备的性能。例如，某企业使用316L不锈钢内壁的盐雾箱，运行5年后，内壁厚度减薄0.2mm（初始厚度3mm），无泄漏或变形，说明材料选择合适；而另一企业使用普通FRP内壁的盐雾箱，运行3年后，内壁出现3处孔隙泄漏，需更换内壁。

标准符合性验证需确认材料符合相关规范。例如，ISO 9227-2017（盐雾试验国际标准）要求试验箱内壁材料需“不影响试验介质的化学成分”，因此材料不能与盐雾介质发生反应（如释放离子或有机物）。例如，PVC材料会释放增塑剂，影响盐雾介质的电导率，不符合ISO 9227要求，因此不能用于高精度盐雾试验箱。