气候环境试验中盐雾腐蚀试验与太阳辐射试验的实施步骤

气候环境试验是评估产品在自然环境中可靠性的核心手段，盐雾腐蚀试验聚焦海洋、工业大气的腐蚀效应，太阳辐射试验则再现紫外线、热量引发的材料老化。两者的规范实施直接决定产品耐候性结论的准确性，本文结合GB/T 2423、GB/T 16422等标准要求与实践经验，详细拆解两类试验的操作逻辑与关键细节。

盐雾腐蚀试验的前期准备

盐雾试验的核心设备是盐雾试验箱，需提前检查箱体密封性（避免雾气泄漏）、喷雾系统的均匀性（喷嘴无堵塞、喷雾范围覆盖所有试样），并确认温度（试验箱内保持35±2℃）、湿度控制功能正常。同时，准备去离子水供应系统，确保喷雾用水的电导率≤10μS/cm。

试样需满足“原始状态”要求：成品需保留出厂表面（如涂层、镀层），不得打磨或清洗；板材试样尺寸建议为150mm×75mm×（0.8-2.0）mm，边缘用砂纸打磨至R0.5圆角（防止应力腐蚀）。每组试样数量不少于3件，需用钢印或耐盐雾标签标注编号、材质、批次。

盐溶液配制需严格遵循标准：使用分析纯氯化钠，按5±1%的质量浓度溶解于25℃左右的去离子水（加速溶解），静置24小时去除溶液中的气泡。用精密pH计测量溶液pH值，若偏离6.5-7.2范围，用0.1mol/L盐酸或氢氧化钠溶液微调注意避免过度搅拌导致CO₂融入影响pH值。

盐雾腐蚀试验的实施流程

试样安装需模拟“自然暴露”姿态：将试样固定在试验箱内的塑料或玻璃支架上，与垂直方向成15-30°角（对应户外产品常见的倾斜状态），试样间横向、纵向间距均不小于20mm，防止喷雾被遮挡或腐蚀产物滴落污染相邻试样。

试验参数设定需匹配产品应用场景：连续喷雾试验（模拟长期潮湿环境）的温度保持35℃，喷雾量控制在1.0-2.0mL/（h·80cm²）；间歇喷雾（模拟干湿交替环境）按“喷雾1小时、停1小时”循环，总周期根据产品寿命要求确定（如汽车零部件常用48小时、家电产品常用96小时）。

喷雾操作需循序渐进：先启动试验箱预热至35℃，待温度稳定后开启喷雾系统（避免冷启动导致雾气凝结）。过程中每2小时用已知质量的玻璃皿（直径100mm）收集喷雾液，称质量后计算单位时间喷雾量若偏离范围，需调整喷嘴压力（一般为0.05-0.1MPa）。

中间检查需“轻触轻动”：每12小时观察试样表面状态（如是否出现锈蚀斑点、涂层起泡），但不得取出试样；同时抽取盐溶液100mL，用密度计测量浓度（密度1.025-1.040g/cm³对应5%浓度），若浓度低于4%需补充氯化钠，高于6%则全部更换溶液。

盐雾试验后的试样处理与评定

试验结束后，用38℃以下的去离子水冲洗试样水流速度控制在0.5-1L/min，从试样顶部缓慢淋下，去除表面残留盐渍。注意避免用力擦拭，防止破坏腐蚀产物层（若需保留腐蚀产物，可跳过冲洗步骤）。

冲洗后的试样需在“标准环境”中干燥：25±5℃、相对湿度45%-55%的房间内放置24小时，或用40℃鼓风干燥箱干燥1小时（避免高温导致腐蚀产物分解）。干燥后用数码相机拍摄试样全貌，记录腐蚀位置与形态。

结果评定需结合产品标准：金属试样用“腐蚀率”评估（腐蚀面积/总面积×100%），如GB/T 10125要求“一级品腐蚀率≤1%”；涂层试样检查“附着力”（用划格法）、“起泡等级”（按GB/T 9286评级）；若需深入分析，可用X射线衍射仪（XRD）鉴定腐蚀产物成分（如铁锈中的Fe₃O₄、Fe₂O₃）。

太阳辐射试验的前期准备

太阳辐射试验的核心是“模拟自然太阳光谱”：试验设备需选用符合GB/T 16422.2的太阳辐射模拟器A法模拟器（模拟正午太阳）光谱覆盖300-1100nm，B法模拟器（模拟多云天气）覆盖280-300nm紫外线。同时，试验箱需具备-40℃至85℃、10%-95%RH的温湿度控制能力。

试样安装需还原“实际使用场景”：户外产品（如光伏组件、汽车外饰）固定在与水平面成45°的铝制支架上（朝向模拟器光源）；室内产品（如手机屏幕）按实际使用方向放置（如垂直于光源）。试样表面用无水乙醇擦拭，去除油污或灰尘（避免影响辐照度吸收）。

参数校准是试验准确性的关键：用标准硅辐照计在试样位置测量辐照度，确保达到设定值（如1000W/m²±5%，对应自然太阳的“峰值辐照度”）；用光谱辐射计测量模拟器光谱分布，与自然太阳光谱的偏差需≤±10%（若偏差过大，需更换滤光片）。

太阳辐射试验的实施流程

试样需先“适应环境”：放入试验箱后，在25℃、50%RH下放置4小时，使试样温度与环境平衡若直接启动辐照，试样表面会因热胀冷缩出现微裂纹（尤其塑料、橡胶材料）。

辐照阶段需“周期控制”：开启模拟器，调整辐照度至1000W/m²，开始计时。若模拟“昼夜循环”，则按“辐照8小时、黑暗4小时”循环（对应热带地区的日照时间），总周期根据产品寿命要求确定（如户外塑料件常用1000小时、涂料常用2000小时）。

温湿度协同是“老化模拟”的核心：辐照时，试验箱温度升至60±5℃（模拟太阳照射后的升温），相对湿度降至30%以下（模拟干燥环境）；黑暗阶段温度降至25℃，湿度升至70%（模拟夜间露水）。过程中用热电偶贴在试样表面，监测温度若超过材料耐热极限（如ABS塑料≤80℃），需降低辐照度或增加通风。

试样监测需“高频次、少干预”：每24小时检查一次表面状态（如变色、开裂、涂层脱落），用色差仪测量颜色变化（ΔE≤3为合格）；同时记录辐照度、温度、湿度数据若辐照度波动超过±10%，需暂停试验，校准模拟器后重新开始。

两类试验的共性注意事项

设备校准需“定期、全面”：盐雾箱每季度校准温度、湿度传感器，每年校准喷雾量；太阳辐射模拟器每月校准辐照度，每半年校准光谱分布。校准机构需具备CNAS资质，校准报告保留3年以上。

数据记录需“可追溯”：试验前记录设备编号、校准日期、试样初始状态；试验中记录每小时的温度、湿度、辐照度、喷雾量；试验后记录试样处理过程、结果评定数据。电子记录需备份，纸质记录需用耐候纸书写（避免受潮模糊）。

人员操作需“专业、规范”：试验人员需经过培训，掌握标准要求（如GB/T 2423.17、GB/T 16422.2）；操作时戴手套（避免指纹污染试样），穿实验服（防止汗液接触设备）。

试验中的异常情况处理

若盐雾箱喷雾系统故障（如喷嘴堵塞）：立即停止试验，关闭喷雾泵，拆下喷嘴用去离子水清洗（避免用金属工具刮擦）；清理后重新校准喷雾量，之前的试验时间扣除故障时间，重新计算总周期。

若太阳辐射试验中试样开裂：暂停试验，分析原因可能是试样未预处理（热胀冷缩）、辐照度过高（超过材料极限）或温湿度波动过大。确认原因后，调整参数（如降低辐照度至800W/m²）或重新制备试样（增加预处理时间至6小时），再继续试验。