二氧化硫(SO₂)气体腐蚀试验是一种加速腐蚀试验方法,主要用于评估材料(尤其是金属及其涂层、电子元器件、塑料等)在含二氧化硫的潮湿大气环境中的耐腐蚀性能。该试验模拟工业大气中常见的污染气体(如燃煤、冶炼等排放的SO₂)与湿气共同作用下的腐蚀环境。
一、试验目的
检测材料或产品在含SO₂潮湿环境下的抗腐蚀能力;
评估防护涂层(如油漆、电镀层、阳极氧化膜等)的完整性与耐久性;
预测产品在实际工业大气环境中的使用寿命;
用于产品质量控制、材料筛选和工艺优化。
二、核心测试指标解析
1. 腐蚀速率(Corrosion Rate)
表征单位时间内材料因腐蚀而损失的质量或厚度。
常用单位:mg/(dm²·d)(毫克每平方分米每天)或 μm/year(微米每年)。
对于金属样品,可通过试验前后质量变化计算。
2. 腐蚀形貌与类型
观察表面是否出现:
点蚀(Pitting)
均匀腐蚀
起泡、剥落(对涂层)
白锈(锌、铝等)、红锈(铁基材料)
利用光学显微镜、SEM等手段分析腐蚀产物和破坏模式。
3. 保护层失效时间
指涂层或钝化膜开始出现可见腐蚀(如起泡、开裂、变色)的时间。
是评价防护体系有效性的关键指标。
4. 电化学性能变化(如适用)
对电子元器件或导电材料,可测试:
接触电阻变化
绝缘电阻下降
电路短路/断路情况
反映SO₂腐蚀对功能性能的影响。
5. 腐蚀产物成分分析
SO₂在潮湿环境中生成亚硫酸(H₂SO₃),进一步氧化为硫酸(H₂SO₄),与金属反应生成硫酸盐(如FeSO₄、ZnSO₄等)。
通过XRD、EDS等分析腐蚀产物,有助于理解腐蚀机理。
三、典型标准参考
GB/T 2423.33(电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Kca:二氧化硫试验)
IEC 60068-2-42(Environmental testing – Part 2-42: Tests – Test Kc: Sulphur dioxide test for contacts and connections)
ISO 6988(Metallic and other inorganic coatings — Sulfur dioxide test with general condensation of moisture)
四、试验条件关键参数
| 参数 | 典型值 |
|---|---|
| SO₂浓度 | 10 ppm, 25 ppm, 50 ppm(常用) |
| 温度 | 40°C ± 2°C |
| 相对湿度 | ≥95% RH(常伴随凝露) |
| 试验周期 | 10天、21天、28天等(依标准或需求) |
注:高湿+SO₂会形成酸性电解液膜,显著加速电化学腐蚀过程。
五、应用场景举例
汽车零部件(尤其排气系统附近)
户外电气柜、接线端子
家电金属外壳及内部结构件
工业设备防护涂层验证
军工、轨道交通设备环境适应性测试
总结
二氧化硫气体腐蚀试验的核心在于模拟工业污染大气环境,通过控制SO₂浓度、温湿度等条件,加速材料腐蚀过程,从而快速评估其耐蚀性能。关键指标包括腐蚀速率、形貌变化、防护层失效时间及功能性能退化,是材料可靠性验证的重要手段。
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