氣體腐蝕測試的氣體種類

氣體腐蝕測試是通過模擬含有腐蝕性氣體的環境，評估材料、元器件或產品的耐蝕性能及可靠性的試驗方法，廣泛應用于電子、金屬材料、涂料、汽車零部件等領域。測試中常用的氣體種類主要根據實際環境中常見的腐蝕性氣體成分確定，以下是典型的氣體種類及特點：

一、酸性腐蝕性氣體（最常用）

這類氣體溶于水后形成酸性溶液，對金屬、鍍層、電子元件等具有強腐蝕作用，是氣體腐蝕測試的核心種類。

1. 二氧化硫（SO?）

• 來源：工業燃煤、燃油排放、火山噴發、化工生產等。

• 腐蝕特點：與水結合生成亞硫酸（H?SO?），進一步氧化為硫酸（H?SO?），對鋼鐵、銅、鋅等金屬產生腐蝕，形成疏松的腐蝕產物（如鐵銹、銅綠），破壞材料表面完整性。

• 典型應用：模擬工業環境、城市大氣（尤其是燃煤地區）、電廠周邊的腐蝕條件，常用于金屬材料、涂料、戶外設備的耐蝕性測試（如 ISO 6988、GB/T 9789 等標準）。

2. 硫化氫（H?S）

• 來源：污水處理、石油化工、天然氣開采、沼澤地等。

• 腐蝕特點：與金屬（尤其是銅、銀、鉛等）反應生成硫化物（如硫化銅、硫化銀），導致金屬表面變色、導電性能下降（對電子元件影響顯著），甚至產生點蝕或晶間腐蝕。

• 典型應用：評估電子元器件（如連接器、電路板）、貴金屬鍍層、管道的耐硫化腐蝕性能，常見于 ASTM B845、IEC 60068-2-43 等標準。

3. 二氧化氮（NO?）

• 來源：汽車尾氣、工業燃燒、硝酸生產等。

• 腐蝕特點：溶于水生成硝酸（HNO?）和亞硝酸（HNO?），具有強氧化性，對金屬（如鋁、鋅）、聚合物材料（如橡膠、塑料）有腐蝕和老化作用，尤其在高濕度環境下加速腐蝕。

• 典型應用：模擬城市交通環境（汽車尾氣集中區域）、化工園區的腐蝕條件，用于汽車零部件、戶外涂料的耐蝕測試（如 ISO 16228、GB/T 10125）。

4. 氯氣（Cl?）

• 來源：氯堿工業、消毒過程（如自來水廠）、化工原料泄漏等。

• 腐蝕特點：強氧化性氣體，與水反應生成鹽酸（HCl）和次氯酸（HClO），對大多數金屬（尤其是鋁、鋼）、非金屬材料（如橡膠、樹脂）有強烈腐蝕作用，易引發點蝕和應力腐蝕開裂。

• 典型應用：評估化工設備、管道、海洋環境（沿海地區含氯鹽霧衍生的 Cl?）相關產品的耐蝕性，常見于 ASTM G85、ISO 9224 等標準。

二、堿性腐蝕性氣體

以氨氣（NH?）為代表，雖腐蝕性弱于酸性氣體，但在特定環境中仍需關注。

• 氨氣（NH?）

• 來源：化肥生產、畜牧業、制冷系統泄漏等。

• 腐蝕特點：溶于水生成氨水（弱堿性），對銅、鋅等兩性金屬有腐蝕作用（生成可溶性氨配合物），對混凝土、玻璃等材料也有緩慢侵蝕。

• 典型應用：模擬農業環境、化工車間的腐蝕條件，用于評估金屬管道、電子元件在堿性氣體中的穩定性（如部分行業標準中的特殊環境測試）。

三、混合氣體（模擬復雜實際環境）

實際環境中腐蝕性氣體多以混合形式存在（如工業大氣中 SO?與 NO?共存，沿海地區 Cl?與 H?S 疊加），因此混合氣體測試更貼近真實場景，常見組合包括：

• SO? + NO?（模擬城市工業大氣）；

• H?S + Cl?（模擬化工或沿海工業區）；

• SO? + H?S + NO?（綜合工業環境）。

混合氣體測試需控制各氣體濃度比例、濕度、溫度等參數，以反映特定環境的協同腐蝕效應（如 SO?與 NO?共存時，腐蝕速率可能高于單一氣體疊加）。

四、標準中常見的氣體種類參考

不同行業標準對氣體種類的規定不同，例如：

• ISO 16228（金屬和合金的腐蝕）：明確包含 SO?、H?S、NO?、Cl?；

• IEC 60068-2-42（電子設備環境試驗）：重點涉及 SO?；

• ASTM B845（金屬鍍層的硫化腐蝕測試）：以 H?S 為核心；

• GB/T 10125（人造氣氛腐蝕試驗）：包含 SO?、H?S、NO?等。

綜上，氣體腐蝕測試的氣體種類選擇需結合產品的實際應用環境（如工業、城市、海洋、化工等），通過單一或混合氣體模擬，評估其耐蝕性能及使用壽命。