铝管表面耐蚀性快速检测方法的建立
通过浸渍法在铝管表面沉积一层硅烷/缓蚀剂复合膜,并采用盐雾实验、碱浸失重实验、析氢实验和硫酸铜点滴实验对其耐蚀性进行考察。结果表明:硫酸铜点滴实验具有快速检测的特点,适合工业在线检测。
1,前言
用作流体介质输送的铝管,对其进行防腐处理已成为当今材料界的一个重要课题。铬酸盐钝化、阳极氧化及硅烷化处理等防腐措施都取得了一定的成果。然而,耐蚀膜层的在线生产检测一直未有突破。本文在前期研究的基础上,总结出一套适合在线快速检测的方法,为日后的工业化应用打下一定的理论基础。
铝管表面预处理
将外径7.8mm、厚1.0mm的工业纯铝管裁成长度为5cm的试样数根,试样两端用改性丙烯酸甲酯封口。考虑到铝管表面可能受到污染,按以下步骤对其进行预处理:
丙酮超声波清洗10min→蒸馏水清洗→碱液清洗→蒸馏水清洗→吹干。
工作溶液的配制
将硅烷、长链酯类缓蚀剂、乙醇和蒸馏水按一定的体积比混合,用磁力搅拌器在室温下匀速搅拌至硅烷完全水解,静置待用。
耐蚀膜层的制备
采用浸渍法制备硅烷协同缓蚀剂改性复合膜。将预处理过的试样浸泡在上述40℃的硅烷/缓蚀剂复合溶液中,1min后匀速取出,压缩空气吹干后放入60℃的干燥箱中固化3~4h,成膜后待检测。
2、结果与讨论
盐雾实验
不同的盐雾实验,其实验条件不同。选取本实验室开发的专利和研究成果简称XW)对铝管进行钝化。分别对NSS实验、ASS实验和CASS实验的结果进行对比分析。实验中参照GB/T1025-1997,以开始出现腐蚀点作为盐雾实验的终点评判标准。
NSS实验
NSS实验结果表明:连续喷雾30h后,空白铝管表面出现明显的腐蚀产物和孔蚀,而专利钝化管和XW钝化管表面均无明显变化;238h后,专利钝化管表面出现点蚀孔;250h后,空白铝管表面布满腐蚀产物,专利钝化管表面出现大面积的腐蚀产物且点蚀孔增多,XW钝化管表面也开始出现点蚀孔。
ASS实验
ASS实验结果表明:连续喷雾8h后,空白铝管表面出现明显的黑斑和少量针状孔蚀;70h后,专利钝化管表面出现点蚀孔;76h后,专利钝化管表面腐蚀加重,点蚀孔增多,XW钝化管表面也出现了少量轻微的点蚀孔。
CASS实验
CASS实验结果表明:连续喷雾3h后,空白铝管表面出现明显的黑斑和少量针状孔蚀,而专利钝化管和XW钝化管表面均无明显变化;24h后,专利钝化管表面开始出现点蚀孔;26h后,XW钝化管表面也出现了少量腐蚀产物和轻微的点蚀孔。
三种盐雾实验之间的比较和联系
为了进一步探讨各种盐雾实验之间的联系,根据NSS实验、ASS实验和CASS实验的结果表明:三种铝管ASS实验的腐蚀速率为NSS实验的3.5~4.0倍,CASS实验的腐蚀速率约为NSS实验的10倍。三种实验方法所得结果具有一致性,即NSS实验时间长的试样,其加速盐雾实验的时间就长。
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