气体腐蚀测试的气体种类

气体腐蚀测试是通过模拟含有腐蚀性气体的环境，评估材料、元器件或产品的耐蚀性能及可靠性的试验方法，广泛应用于电子、金属材料、涂料、汽车零部件等领域。测试中常用的气体种类主要根据实际环境中常见的腐蚀性气体成分确定，以下是典型的气体种类及特点：

一、酸性腐蚀性气体（最常用）

这类气体溶于水后形成酸性溶液，对金属、镀层、电子元件等具有强腐蚀作用，是气体腐蚀测试的核心种类。

1. 二氧化硫（SO₂）

• 来源：工业燃煤、燃油排放、火山喷发、化工生产等。

• 腐蚀特点：与水结合生成亚硫酸（H₂SO₃），进一步氧化为硫酸（H₂SO₄），对钢铁、铜、锌等金属产生腐蚀，形成疏松的腐蚀产物（如铁锈、铜绿），破坏材料表面完整性。

• 典型应用：模拟工业环境、城市大气（尤其是燃煤地区）、电厂周边的腐蚀条件，常用于金属材料、涂料、户外设备的耐蚀性测试（如 ISO 6988、GB/T 9789 等标准）。

2. 硫化氢（H₂S）

• 来源：污水处理、石油化工、天然气开采、沼泽地等。

• 腐蚀特点：与金属（尤其是铜、银、铅等）反应生成硫化物（如硫化铜、硫化银），导致金属表面变色、导电性能下降（对电子元件影响显著），甚至产生点蚀或晶间腐蚀。

• 典型应用：评估电子元器件（如连接器、电路板）、贵金属镀层、管道的耐硫化腐蚀性能，常见于 ASTM B845、IEC 60068-2-43 等标准。

3. 二氧化氮（NO₂）

• 来源：汽车尾气、工业燃烧、硝酸生产等。

• 腐蚀特点：溶于水生成硝酸（HNO₃）和亚硝酸（HNO₂），具有强氧化性，对金属（如铝、锌）、聚合物材料（如橡胶、塑料）有腐蚀和老化作用，尤其在高湿度环境下加速腐蚀。

• 典型应用：模拟城市交通环境（汽车尾气集中区域）、化工园区的腐蚀条件，用于汽车零部件、户外涂料的耐蚀测试（如 ISO 16228、GB/T 10125）。

4. 氯气（Cl₂）

• 来源：氯碱工业、消毒过程（如自来水厂）、化工原料泄漏等。

• 腐蚀特点：强氧化性气体，与水反应生成盐酸（HCl）和次氯酸（HClO），对大多数金属（尤其是铝、钢）、非金属材料（如橡胶、树脂）有强烈腐蚀作用，易引发点蚀和应力腐蚀开裂。

• 典型应用：评估化工设备、管道、海洋环境（沿海地区含氯盐雾衍生的 Cl₂）相关产品的耐蚀性，常见于 ASTM G85、ISO 9224 等标准。

二、碱性腐蚀性气体

以氨气（NH₃）为代表，虽腐蚀性弱于酸性气体，但在特定环境中仍需关注。

• 氨气（NH₃）

• 来源：化肥生产、畜牧业、制冷系统泄漏等。

• 腐蚀特点：溶于水生成氨水（弱碱性），对铜、锌等两性金属有腐蚀作用（生成可溶性氨配合物），对混凝土、玻璃等材料也有缓慢侵蚀。

• 典型应用：模拟农业环境、化工车间的腐蚀条件，用于评估金属管道、电子元件在碱性气体中的稳定性（如部分行业标准中的特殊环境测试）。

三、混合气体（模拟复杂实际环境）

实际环境中腐蚀性气体多以混合形式存在（如工业大气中 SO₂与 NO₂共存，沿海地区 Cl₂与 H₂S 叠加），因此混合气体测试更贴近真实场景，常见组合包括：

• SO₂ + NO₂（模拟城市工业大气）；

• H₂S + Cl₂（模拟化工或沿海工业区）；

• SO₂ + H₂S + NO₂（综合工业环境）。

混合气体测试需控制各气体浓度比例、湿度、温度等参数，以反映特定环境的协同腐蚀效应（如 SO₂与 NO₂共存时，腐蚀速率可能高于单一气体叠加）。

四、标准中常见的气体种类参考

不同行业标准对气体种类的规定不同，例如：

• ISO 16228（金属和合金的腐蚀）：明确包含 SO₂、H₂S、NO₂、Cl₂；

• IEC 60068-2-42（电子设备环境试验）：重点涉及 SO₂；

• ASTM B845（金属镀层的硫化腐蚀测试）：以 H₂S 为核心；

• GB/T 10125（人造气氛腐蚀试验）：包含 SO₂、H₂S、NO₂等。

综上，气体腐蚀测试的气体种类选择需结合产品的实际应用环境（如工业、城市、海洋、化工等），通过单一或混合气体模拟，评估其耐蚀性能及使用寿命。