鹽霧是影響載人空中汽車環(huán)境適應(yīng)性的主要因素,其對(duì)產(chǎn)品的影響是長(zhǎng)期緩慢的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室可以通過(guò)加速腐蝕試驗(yàn),對(duì)載人空中汽車的關(guān)鍵部件進(jìn)行鹽霧侵蝕試驗(yàn),確定其侵蝕機(jī)理,并對(duì)裝備進(jìn)行防鹽霧改進(jìn)。下面我們通過(guò)鹽霧腐蝕試驗(yàn),對(duì)空中汽車的主要部件實(shí)施試驗(yàn)研究。
載人空中汽車鹽霧駕駛試驗(yàn)研究:
試驗(yàn)設(shè)備:環(huán)儀儀器 載人空中汽車鹽霧試驗(yàn)機(jī)
試驗(yàn)樣品:機(jī)翼蒙皮、舵機(jī)、陀螺儀、螺釘連接件及動(dòng)壓傳感器
試驗(yàn)依據(jù):GB/T 10125-2021 人造氣氛腐蝕實(shí)驗(yàn) 鹽霧實(shí)驗(yàn)
試驗(yàn)過(guò)程:
一、非金屬材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及機(jī)理分析
試驗(yàn)過(guò)程:
載人空中汽車的機(jī)翼蒙皮,材料是蜂窩狀玻璃鋼復(fù)合材料,整個(gè)實(shí)驗(yàn)歷時(shí)72 h。期間采用不間斷噴霧方式,間隔4 h觀察一次,記錄實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),樣品表面沉積大量水珠,成片狀分布,表面沒(méi)有出現(xiàn)異?,F(xiàn)象。
機(jī)理分析:
絕大多數(shù)非金屬材料是非電導(dǎo)體,就是少數(shù)導(dǎo)電的非金屬(如碳、石墨)在溶液中也不會(huì)離子化,所以非金屬的腐蝕一般不是電化學(xué)腐蝕,而是純粹的化學(xué)或物理作用,這是和金屬腐蝕的主要區(qū)別。由于非金屬?zèng)]有電化學(xué)溶解作用,所以,對(duì)離子的抵抗力強(qiáng),能耐非氧化性稀酸、堿、鹽溶液等的侵蝕。
二、金屬材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及機(jī)理分析
試驗(yàn)過(guò)程:
舵機(jī)、陀螺儀、螺釘連接件和動(dòng)壓傳感器這些部件上含有不銹鋼材料的構(gòu)件,觀察實(shí)驗(yàn)前的各部件,其中舵機(jī)滑桿表面無(wú)涂覆保護(hù),陀螺儀及動(dòng)壓傳感器底座的彈簧、動(dòng)壓傳感器上的圓形柱體表面涂黑漆防護(hù),陀螺儀上的鐵制板材表面無(wú)涂覆保護(hù)。
整個(gè)實(shí)驗(yàn)歷時(shí)72h,期間采用不間斷噴霧方式,間隔4h觀察一次,記錄實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。
試驗(yàn)結(jié)果:
實(shí)驗(yàn)期間,這些不銹鋼或者鐵合金材料的構(gòu)件在鹽霧的侵蝕下,表面逐漸產(chǎn)生紅色物,由開(kāi)始的點(diǎn)狀到后來(lái)的片狀分布,個(gè)別構(gòu)件表面大部分被紅色腐蝕物覆蓋,如舵機(jī)滑桿外露部分以及螺釘連接件。
腐蝕機(jī)理:
在陽(yáng)極上,只有在酸性環(huán)境中,才有相當(dāng)數(shù)量的鐵氧化成兩價(jià)或者三價(jià)的離子,并以水化離子的形式進(jìn)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(guò)程為:
電子從陽(yáng)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(guò)擴(kuò)散或?qū)α鞯竭_(dá)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(shí)有腐蝕物生成。
在陽(yáng)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(shí)驗(yàn)結(jié)束后所觀察到的紅色物。
此過(guò)程不可逆,所以該過(guò)程不斷向右進(jìn)行,金屬被逐漸腐蝕。
改進(jìn)措置:
1.舵機(jī)滑桿以及陀螺儀上的活動(dòng)部分在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還存在一定的不足,應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行表面處理,但由于它是活動(dòng)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(rùn)滑劑。
2.對(duì)于一些不活動(dòng)的不銹鋼或者鐵合金板材,最好用別的材料替換。對(duì)于必須用黑色金屬材料的構(gòu)件,應(yīng)采用噴鋅而不用鍍鋅進(jìn)行防護(hù)。
即便如此,用防鹽霧的涂料對(duì)表面進(jìn)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(yàn)研究,如有試驗(yàn)疑問(wèn),可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。