鹽霧是影響載人空中汽車環(huán)境適應性的主要因素,其對產(chǎn)品的影響是長期緩慢的過程。實驗室可以通過加速腐蝕試驗,對載人空中汽車的關鍵部件進行鹽霧侵蝕試驗,確定其侵蝕機理,并對裝備進行防鹽霧改進。下面我們通過鹽霧腐蝕試驗,對空中汽車的主要部件實施試驗研究。
載人空中汽車鹽霧駕駛試驗研究:
試驗設備:環(huán)儀儀器 載人空中汽車鹽霧試驗機
試驗樣品:機翼蒙皮、舵機、陀螺儀、螺釘連接件及動壓傳感器
試驗依據(jù):GB/T 10125-2021 人造氣氛腐蝕實驗 鹽霧實驗
試驗過程:
一、非金屬材料的實驗結果及機理分析
試驗過程:
載人空中汽車的機翼蒙皮,材料是蜂窩狀玻璃鋼復合材料,整個實驗歷時72 h。期間采用不間斷噴霧方式,間隔4 h觀察一次,記錄實驗相關數(shù)據(jù)。實驗結束時,樣品表面沉積大量水珠,成片狀分布,表面沒有出現(xiàn)異?,F(xiàn)象。
機理分析:
絕大多數(shù)非金屬材料是非電導體,就是少數(shù)導電的非金屬(如碳、石墨)在溶液中也不會離子化,所以非金屬的腐蝕一般不是電化學腐蝕,而是純粹的化學或物理作用,這是和金屬腐蝕的主要區(qū)別。由于非金屬沒有電化學溶解作用,所以,對離子的抵抗力強,能耐非氧化性稀酸、堿、鹽溶液等的侵蝕。
二、金屬材料的實驗結果及機理分析
試驗過程:
舵機、陀螺儀、螺釘連接件和動壓傳感器這些部件上含有不銹鋼材料的構件,觀察實驗前的各部件,其中舵機滑桿表面無涂覆保護,陀螺儀及動壓傳感器底座的彈簧、動壓傳感器上的圓形柱體表面涂黑漆防護,陀螺儀上的鐵制板材表面無涂覆保護。
整個實驗歷時72h,期間采用不間斷噴霧方式,間隔4h觀察一次,記錄實驗相關數(shù)據(jù)。
試驗結果:
實驗期間,這些不銹鋼或者鐵合金材料的構件在鹽霧的侵蝕下,表面逐漸產(chǎn)生紅色物,由開始的點狀到后來的片狀分布,個別構件表面大部分被紅色腐蝕物覆蓋,如舵機滑桿外露部分以及螺釘連接件。
腐蝕機理:
在陽極上,只有在酸性環(huán)境中,才有相當數(shù)量的鐵氧化成兩價或者三價的離子,并以水化離子的形式進人溶液,把等量的電子留在金屬中,在中性鹽霧環(huán)境中,鐵的氧化過程為:
電子從陽極流到陰極:在陰極上,留在金屬中的剩余電子被氧去極化,氧通過擴散或?qū)α鞯竭_陰極表面吸收電子而形成氫氧根離子。
在溶液中,氯化鈉溶液離解,同時有腐蝕物生成。
在陽極區(qū)有氧存在,F(xiàn)e(OH)2能氧化成溶解度很小的 Fe(OH)3:
Fe(OH)3產(chǎn)物很不穩(wěn)定,極易生成更穩(wěn)定的產(chǎn)物:Fe203和H20,產(chǎn)生紅色疏松物質(zhì),即實驗結束后所觀察到的紅色物。
此過程不可逆,所以該過程不斷向右進行,金屬被逐漸腐蝕。
改進措置:
1.舵機滑桿以及陀螺儀上的活動部分在結構設計時還存在一定的不足,應該對其進行表面處理,但由于它是活動件,不能在其表面涂防鹽霧涂料,可以采用在其表面涂防鹽霧侵蝕的潤滑劑。
2.對于一些不活動的不銹鋼或者鐵合金板材,最好用別的材料替換。對于必須用黑色金屬材料的構件,應采用噴鋅而不用鍍鋅進行防護。
即便如此,用防鹽霧的涂料對表面進行涂覆也是必要的。
以上就是空中汽車部件的鹽霧加速試驗研究,如有試驗疑問,可以咨詢環(huán)儀儀器相關技術人員。