循环加速腐蚀试验

关键词：防护涂层，循环加速腐蚀试验，制定/选用原则

编者说：

本文针对电子装备防护涂层，对现有主要的循环加速腐蚀试验方法进行对比，总结了循环加速腐蚀试验方法制定、选用的一般原则，并预测了循环加速腐蚀试验的发展方向和工作重点，为电子装备防护涂层的循环加速腐蚀试验相关技术人员提供参考。

1、现有循环加速腐蚀试验方法

目前，国内外针对金属及合金、金属覆盖层、防护涂层制定了一系列的循环加速腐蚀试验方法，每个试验方法模拟的主要环境因素不同，见表1。

表1  循环加速腐蚀试验方法标准

由表1可知，目前国内外常用循环加速腐蚀试验标准涵盖了防护涂层的主要环境因素，但不同的试验条件和循环方式决定了其具有不同的适用范围，见表2。

表2 循环加速腐蚀试验方法标准适用范围

根据防护涂层实际服役环境，可通过改变标准中试验条件和循环方式拓宽或改变标准的适用范围。以ASTM D5894为例，采用盐雾试验（NaCl和H2SO4混合溶液）、室温干燥，紫外、冷凝循环试验，发现该循环试验可较好复现工业大气、盐雾、太阳辐射的综合环境效应，与科威特沿海工业区环境相关性极好；国际集装箱出租商协会（IICL）延长循环中盐雾潮湿时间，以突出集装箱涂层海上运输环境的影响。

2、循环加速腐蚀试验方法制定/选用原则

我国地域广阔，地域跨度大，导致环境差异很大，如北极超低温环境，西沙高盐高温环境，所以对于不同区域使用的产品制定，选用的循环加速腐蚀试验方案也应有所不同，循环加速腐蚀试验方案的确定遵循以下一般原则：

（1）突出主要环境影响因素对涂层的影响，如干热沙漠环境需要突出高温、太阳辐射和温度变化的影响；沿海工业大气需要突出腐蚀气体、酸雨、盐雾和太阳辐射的共同影响。

（2）涂层循环加速腐蚀试验方法中的循环方式应与使用区域的典型日循环过程一致，并遵循涂层失效的规律。如热带沿海地区日循环过程中包括2次干湿交替过程和2次明暗交替过程，需要在循环加速腐蚀试验过程中体现。由于涂层老化始于涂层表面，且光降解对水渗透和降解过程促进明显，一般将太阳辐射试验放在循环前期开展。

（3）循环加速腐蚀试验的试验项目选择过程中，应充分考虑使用地区环境条件对涂层的作用方式及机理，提高试验应力施加的模拟性，

（4）涂层循环加速腐蚀试验量值一般不低于使用地区的环境极值，且充分参考现有单项环境试验标准，减少盲目性。

（5）循环加速腐蚀试验中各环境谱块的试验时长比例应根据使用地区的各环境因素作用时间确定，并可适当延长主要环境影响因素的作用时间，如热带沿海地区的日照时数占全年时长的28%，为突出太阳光的影响，可将光老化试验时长设定至占整个循环时间的1/3。

3、循环加速腐蚀试验方法发展方向

循环加速腐蚀试验有两个发展方向：

一是尽可能提高循环加速腐蚀试验的加速性，过程中重点突出主要环境因素的影响，并不要求准确模拟涂层使用过程的腐蚀机理，这种方法常用于涂层材料、工艺的优选；

二是努力在保证循环加速腐蚀试验相关性的基础上提高加速性，这就要求考虑多环境因素综合影响，准确地模拟实际服役过程中的老化行为和机理，这种方法主要用于研究涂层失效机理和评价服役寿命。

结合以上发展方向，需重点开展以下工作：（1）涂层复杂环境中失效机理研究；（2）各环境因素协同影响效应研究；（3）国外试验标准引进及适用性研究与改进；（4）多环境因素综合试验设备。

作者：郑南飞1，邢媛1,3，龚雨荷1，张洪彬1,2,3，王春辉1

作者单位：1.工业和信息化部电子第五研究所，2.广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室，3.电子信息产品可靠性分析与测试技术国家地方联合工程研究中心