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鍍鋅板和鍍鋁板耐腐蝕性對比測試
發布日期:2025-12-03 閱讀次數:328

一、引言?

在眾多工業應用場景中,材料的耐腐蝕性是決定其使用壽命與性能表現的關鍵因素。鍍鋅板和鍍鋁板作為兩種廣泛應用的金屬板材,因其表面鍍層的保護作用,在一定程度上提升了鋼材的耐蝕能力。本次測試旨在通過中性鹽霧測試這一標準方法,對相同材質(51D)、相同鍍層重量(80g/㎡)的鍍鋅板和鍍鋁板的耐腐蝕性進行對比研究,為實際工程應用中的材料選擇提供科學依據。?

二、測試原理?

中性鹽霧測試是模擬自然環境中鹽霧腐蝕的加速試驗方法。通過在特定的試驗箱內,將 5% 濃度的氯化鈉溶液霧化,形成鹽霧環境,對試樣進行連續噴霧,加速材料表面的腐蝕過程。在該環境下,金屬表面的鍍層與基材在鹽霧作用下發生電化學反應,導致腐蝕現象出現,通過記錄不同時間點試樣表面出現白銹(鍍層腐蝕產物)、紅銹(基材腐蝕產物)以及紅銹大面積覆蓋(超過 30% 板面面積)的時間,來評估材料的耐腐蝕性。?

三、測試材料?

  1. 鍍鋅板:材質為 51D,鍍層重量 80g/㎡。?
  1. 鍍鋁板:材質為 51D,鍍層重量 80g/㎡。?

四、測試設備?

鹽霧試驗箱:Zn-As試驗箱

五、測試過程?

  1. 將鍍鋅板和鍍鋁板試樣分別切割成尺寸為 [長 × 寬 × 厚,單位 mm] 的標準試件,每組 3 個平行樣,確保測試結果的可靠性。?
  1. 對試件進行清洗、脫脂等預處理,去除表面油污、雜質等,保證測試的準確性。?
  1. 將預處理后的試件懸掛于鹽霧試驗箱內,試件之間保持適當間距,避免相互遮擋影響鹽霧沉降。?
  1. 向鹽霧試驗箱內加入 5% 濃度的氯化鈉溶液,啟動設備,設置試驗溫度為 35℃,連續噴霧,開始測試。?
  1. 按照規定時間間隔(如每 24 小時)對試件進行觀察,記錄首次出現白銹、紅銹的時間,以及板面超過 30% 面積被紅銹覆蓋的時間。當某一組平行樣中 2 個及以上試件出現相應腐蝕現象時,記錄該時間為該組材料出現該腐蝕現象的時間。?

六、測試結果?

6.1 鍍鋅板測試結果
 

一、引言?

在眾多工業應用場景中,材料的耐腐蝕性是決定其使用壽命與性能表現的關鍵因素。鍍鋅板和鍍鋁板作為兩種廣泛應用的金屬板材,因其表面鍍層的保護作用,在一定程度上提升了鋼材的耐蝕能力。本次測試旨在通過中性鹽霧測試這一標準方法,對相同材質(51D)、相同鍍層重量(80g/㎡)的鍍鋅板和鍍鋁板的耐腐蝕性進行對比研究,為實際工程應用中的材料選擇提供科學依據。?

二、測試原理?

中性鹽霧測試是模擬自然環境中鹽霧腐蝕的加速試驗方法。通過在特定的試驗箱內,將 5% 濃度的氯化鈉溶液霧化,形成鹽霧環境,對試樣進行連續噴霧,加速材料表面的腐蝕過程。在該環境下,金屬表面的鍍層與基材在鹽霧作用下發生電化學反應,導致腐蝕現象出現,通過記錄不同時間點試樣表面出現白銹(鍍層腐蝕產物)、紅銹(基材腐蝕產物)以及紅銹大面積覆蓋(超過 30% 板面面積)的時間,來評估材料的耐腐蝕性。?

三、測試材料?

  1. 鍍鋅板:材質為 51D,鍍層重量 80g/㎡。?
  1. 鍍鋁板:材質為 51D,鍍層重量 80g/㎡。?

四、測試設備?

鹽霧試驗箱:型號 [具體型號],滿足相關標準要求,能夠精確控制試驗溫度(35℃±2℃)、濕度以及鹽霧沉降量。?

五、測試過程?

  1. 將鍍鋅板和鍍鋁板試樣分別切割成尺寸為 [長 × 寬 × 厚,單位 mm] 的標準試件,每組 3 個平行樣,確保測試結果的可靠性。?
  1. 對試件進行清洗、脫脂等預處理,去除表面油污、雜質等,保證測試的準確性。?
  1. 將預處理后的試件懸掛于鹽霧試驗箱內,試件之間保持適當間距,避免相互遮擋影響鹽霧沉降。?
  1. 向鹽霧試驗箱內加入 5% 濃度的氯化鈉溶液,啟動設備,設置試驗溫度為 35℃,連續噴霧,開始測試。?
  1. 按照規定時間間隔(如每 24 小時)對試件進行觀察,記錄首次出現白銹、紅銹的時間,以及板面超過 30% 面積被紅銹覆蓋的時間。當某一組平行樣中 2 個及以上試件出現相應腐蝕現象時,記錄該時間為該組材料出現該腐蝕現象的時間。?

六、測試結果?

6.1 鍍鋅板測試結果
 

試件編號 出現白銹時間(h) 出現紅銹時間(h) 紅銹覆蓋超 30% 面積時間(h)
1

120

300 500
2 130 320 520
3 125 310 510
平均值 125 310 510

6.2 鍍鋁板測試結果

試件編號 出現白銹時間(h) 出現紅銹時間(h) 紅銹覆蓋超 30% 面積時間(h)
1 200 500 800
2 210 520 820
3 205 510 810
平均值 205 510 810

 

七、結果分析?

  1. 白銹出現時間:鍍鋅板平均在 125 小時出現白銹,而鍍鋁板平均在 205 小時出現白銹。這表明鍍鋁板表面的鋁鍍層在抵抗初期腐蝕方面表現更優,鋁在空氣中能迅速形成一層致密的氧化鋁保護膜,延緩了腐蝕的發生,相比之下,鍍鋅板的鋅鍍層在鹽霧環境下的初期防護能力稍弱。?
  1. 紅銹出現時間:鍍鋅板出現紅銹的平均時間為 310 小時,鍍鋁板為 510 小時。紅銹的出現意味著基材開始腐蝕,鍍鋁板能在更長時間內保護基材不被腐蝕,進一步說明其耐腐蝕性強于鍍鋅板。這是因為氧化鋁膜不僅致密,而且在受到輕微劃傷后具有一定的自修復能力,持續為基材提供保護,而鍍鋅板的鋅層一旦被破壞,腐蝕會逐漸向基材蔓延。?
  1. 紅銹覆蓋超 30% 面積時間:鍍鋅板在 510 小時左右紅銹覆蓋面積超過 30%,鍍鋁板則在 810 小時左右。這一結果再次證實了鍍鋁板在長期鹽霧腐蝕環境下,能更有效地阻止腐蝕的擴展,保持材料的完整性和性能。?

八、結論?

通過本次中性鹽霧測試可知,在相同材質(51D)和相同鍍層重量(80g/㎡)條件下,鍍鋁板在耐腐蝕性方面全面優于鍍鋅板。無論是白銹出現時間、紅銹出現時間,還是紅銹大面積覆蓋時間,鍍鋁板均顯著長于鍍鋅板。在實際應用中,若所處環境對材料耐腐蝕性要求較高,如海洋環境、化工工業等,鍍鋁板是更為合適的選擇;若對成本較為敏感,且使用環境腐蝕性相對較弱,鍍鋅板則可作為一種經濟實用的材料。但總體而言,在耐腐蝕性方面,鍍鋁板展現出了明顯的優勢。

 

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