Cách chọn dung dịch muối cho máy phun muối

Thử nghiệm phun sương muối là phương pháp phổ biến được sử dụng để kiểm tra khả năng chống ăn mòn của vật liệu, đặc biệt là các vật liệu kim loại và sản phẩm có lớp phủ bảo vệ. Dung dịch muối đóng vai trò quan trọng trong việc mô phỏng môi trường ăn mòn tự nhiên, giúp đánh giá độ bền của sản phẩm. Để đảm bảo kết quả chính xác và nhất quán, việc lựa chọn dung dịch muối phù hợp là rất quan trọng, và các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM B117 và ISO 9227 đã đặt ra các yêu cầu cụ thể về thành phần và tính chất của dung dịch muối.

Thành phần và các yêu cầu cơ bản của dung dịch muối

Thành phần chính của dung dịch muối

Theo ASTM B117 và ISO 9227, dung dịch phun sương muối được pha chế từ Natri Clorua (NaCl) với nồng độ 5% ± 1% trong nước cất hoặc nước khử ion.
Độ pH của dung dịch phải nằm trong khoảng từ 6,5 đến 7,2 khi đo ở nhiệt độ 25°C. Điều này đảm bảo rằng dung dịch có tính trung tính, giúp kiểm tra độ bền ăn mòn của vật liệu một cách hiệu quả.

Yêu cầu về pH và nồng độ

Độ pH của dung dịch muối phải được duy trì trong phạm vi tiêu chuẩn để đảm bảo rằng sương muối tạo ra có độ ăn mòn ổn định. Dung dịch quá kiềm hoặc quá axit có thể làm thay đổi tính chất ăn mòn của môi trường thử nghiệm và ảnh hưởng đến kết quả.
Đối với thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 9227, có ba loại dung dịch được sử dụng, bao gồm dung dịch muối trung tính (NSS), dung dịch muối axetic (AASS) và dung dịch muối axit đồng (CASS), mỗi loại có độ pH khác nhau để tạo ra các môi trường ăn mòn riêng biệt.

Chọn dung dịch muối theo vật liệu thử nghiệm

Lựa chọn dung dịch muối tối ưu phụ thuộc vào loại vật liệu được thử nghiệm, vì mỗi loại vật liệu có mức độ chống ăn mòn khác nhau

Vật liệu kim loại

Thép và hợp kim nhôm: Với các vật liệu có độ bền ăn mòn thấp như thép, tiêu chuẩn ASTM B117 và ISO 9227 thường yêu cầu thử nghiệm phun muối trung tính (NSS) để đánh giá khả năng chống ăn mòn của bề mặt.
Đồng và hợp kim đồng: Vật liệu đồng thường đòi hỏi môi trường phun sương muối có tính ăn mòn cao hơn, chẳng hạn như phun muối axetic (AASS) hoặc phun muối axit đồng (CASS). Các thử nghiệm này giúp kiểm tra khả năng chống ăn mòn trong môi trường giàu axit và các ion đồng.

Vật liệu phi kim loại và composite

Đối với các vật liệu như nhựa hoặc composite, dung dịch muối trung tính (NSS) là lựa chọn phổ biến nhất để đánh giá khả năng chống ăn mòn. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, có thể yêu cầu thử nghiệm phun muối tăng cường để kiểm tra độ bền của lớp phủ hoặc bề mặt bảo vệ trên các vật liệu này.

Các loại dung dịch muối trong tiêu chuẩn ISO 9227

ISO 9227 quy định ba loại dung dịch phun muối khác nhau, mỗi loại được thiết kế cho các loại vật liệu và điều kiện thử nghiệm riêng biệt.

Dung dịch muối trung tính (NSS)

Dung dịch NSS là dung dịch NaCl 5% với độ pH từ 6,5 đến 7,2. Đây là loại dung dịch phổ biến nhất và thường được sử dụng để kiểm tra các vật liệu kim loại thông thường.
Thử nghiệm NSS giúp đánh giá độ bền ăn mòn của sản phẩm trong điều kiện phun muối trung tính, thích hợp cho các vật liệu như thép và nhôm.

Dung dịch muối axetic (AASS)

Dung dịch AASS có bổ sung axit axetic để điều chỉnh độ pH xuống khoảng 3,1 - 3,3, tạo ra môi trường ăn mòn cao hơn.
Loại dung dịch này thường được sử dụng để kiểm tra các vật liệu có lớp phủ bảo vệ, hoặc các vật liệu cần thử nghiệm trong điều kiện ăn mòn mạnh hơn.

Dung dịch muối axit đồng (CASS)

Dung dịch CASS có bổ sung thêm cả axit axetic và một lượng nhỏ ion đồng, có độ pH khoảng 3,1 - 3,3, và thường được duy trì ở nhiệt độ cao (50°C ± 2°C).
Loại dung dịch này thích hợp cho thử nghiệm các sản phẩm cần có độ bền cao trong môi trường ăn mòn nghiêm ngặt, như phụ tùng ô tô và các linh kiện hàng không.

Tối ưu hóa dung dịch muối theo yêu cầu đặc biệt của sản phẩm

Điều chỉnh pH và nồng độ theo yêu cầu của lớp phủ

Các sản phẩm có lớp phủ mạ hoặc sơn có thể yêu cầu điều chỉnh độ pH hoặc nồng độ dung dịch muối để đánh giá khả năng bảo vệ của lớp phủ một cách chính xác nhất.
Một số lớp phủ có thể cần thử nghiệm với dung dịch AASS hoặc CASS để kiểm tra khả năng bảo vệ trong môi trường ăn mòn mạnh.

Chọn dung dịch cho thử nghiệm dài hạn và thử nghiệm ăn mòn tăng cường

Thử nghiệm dài hạn có thể yêu cầu kiểm soát nồng độ và pH của dung dịch muối một cách chặt chẽ, đảm bảo môi trường thử nghiệm không bị biến đổi theo thời gian.
Trong các trường hợp cần thử nghiệm ăn mòn tăng cường, dung dịch muối axetic hoặc axit đồng là lựa chọn tối ưu để tăng tốc quá trình ăn mòn và đánh giá độ bền trong điều kiện khắc nghiệt.

Việc lựa chọn dung dịch muối phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của thử nghiệm phun sương muối và đảm bảo máy phun sương muối hoạt động tốt. Các tiêu chuẩn ASTM B117 và ISO 9227 cung cấp hướng dẫn rõ ràng về nồng độ và độ pH của dung dịch muối cho từng loại thử nghiệm. Bằng cách lựa chọn dung dịch muối tối ưu theo loại vật liệu và yêu cầu thử nghiệm, người dùng có thể đảm bảo rằng sản phẩm của họ đáp ứng được các yêu cầu về độ bền ăn mòn trong môi trường thực tế.