التأثير التآكلي لجهاز اختبار رش الملح

جهاز اختبار رش الملح هو جهاز اختبار تآكل واسع الاستخدام. وظيفته الأساسية هي تقييم مقاومة المواد للتآكل من خلال محاكاة عملية التآكل وتسريعها. أولًا، يُشكل محلول كلوريد الصوديوم (NaCl) المرشوش طبقة رقيقة موصلة من الملح على سطح العينة. تُوفر هذه الطبقة السائلة، كإلكتروليت، البيئة اللازمة للتآكل الكهروكيميائي. تعمل المنطقة ذات النشاط السطحي العالي للمعدن كمصعد، حيث تفقد ذرات المعدن الإلكترونات وتخضع لتفاعلات أكسدة، متحولةً إلى أيونات معدنية تذوب في الإلكتروليت. تعمل المنطقة ذات النشاط السطحي المنخفض للمعدن كمهبط. يحدث تفاعل اختزال بوجود الأكسجين في محلول ملحي. وأخيرًا، تتحد أيونات المعدن الناتجة عند المصعد (مثل Fe²⁺) مع أيونات الهيدروكسيد (OH⁻) الناتجة عند المهبط لتكوين هيدروكسيدات معدنية، والتي تتأكسد بدورها لتُشكل الصدأ الشائع.

على سبيل المثال: Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂ + O₂ → 2Fe₂O₃·H₂O + 2H₂O(الصدأ الأحمر)

بالمقارنة مع التآكل البطيء في الطبيعة، فإن اختبار رش الملح يعمل على تسريع عملية التآكل بشكل كبير بالطرق التالية:

١. بيئة محلول ملحي عالي التركيز: عادةً ما يُستخدم محلول كلوريد الصوديوم بتركيز ٥٪، بتركيز أعلى بكثير من تركيز معظم البيئات الطبيعية (مثل مياه البحر)، مما يُنتج كمية كبيرة من أيونات الكلوريد المسببة للتآكل (Cl⁻). تتمتع أيونات الكلوريد بقوة اختراق عالية، ويمكنها إتلاف طبقة التخميل على سطح المعدن، مما يسمح باستمرار التآكل.

٢. الرش المستمر: تقوم الآلة برش الماء المالح باستمرار في علبة محكمة الغلق، مما يضمن تغطية جميع أسطح العينة بالتساوي برذاذ الملح. هذا يمنع تناوب ظروف الجفاف والرطوبة في البيئة الطبيعية، ويسمح باستمرار تفاعل التآكل دون انقطاع.

3. التدفئة: درجة حرارة غرفة الاختبار عادةً ما تُحفظ درجة الحرارة ثابتة عند 35 درجة مئوية. يُسرّع ارتفاع درجة الحرارة من وتيرة جميع التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك عملية التآكل الكهروكيميائي، مما يُسرّع التآكل بشكل ملحوظ.

٤. إمداد الأكسجين: مساحة سطح القطرات المُذرّرة كبيرة جدًا، مما يُذيب الأكسجين تمامًا في الهواء. يضمن الرش المستمر إمدادًا ثابتًا بالأكسجين اللازم لتفاعل التآكل الكاثودي.

جهاز اختبار رش الملح المخبري مناسب لاختبارات رش الملح المحايدة (NSS) واختبارات التآكل (AASS وCASS) لمختلف منتجات الاتصالات الإلكترونية، والأجهزة الإلكترونية، ومكونات الأجهزة. يتوافق مع معايير مثل CNS وASTM وJIS وISO. يُجرى اختبار رش الملح على أسطح مواد مختلفة خضعت لمعالجات مضادة للتآكل، مثل الطلاء، والطلاء الكهربائي، والأكسدة، والزيت المقاوم للصدأ، لتقييم مقاومة المنتجات للتآكل.

تجدر الإشارة إلى أن اختبار رش الملح اختبارٌ سريعٌ للغاية، وأن آلية التآكل وشكله يختلفان تمامًا عن تلك الموجودة في البيئات الخارجية الحقيقية (مثل التعرض الجوي والغمر في مياه البحر). ولا تحقق المنتجات التي تجتاز هذا الاختبار بالضرورة نفس فترة مقاومة التآكل في جميع البيئات الحقيقية. وهو أكثر ملاءمةً للتصنيفات النسبية منه للتنبؤات المطلقة.