第三章 加速劣化試驗方法之應用
第二節 改良式鹽水噴霧試驗作業程序
1. 適用範圍
本試驗適用於利用鹽霧複合耐候試驗機，提供與一般鹽水噴霧試驗不同 或更惡劣之腐蝕環境條件，以進行含鐵與非鐵金屬，以及具有機或無機被覆 層材料之耐蝕性試驗。
2. 試驗標準
本試驗依據ASTM G85 Standard Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing。
3. 試驗方法
將試片置於鹽霧複合耐候試驗機之噴霧室內，藉由試驗機之鹽水噴霧、乾 燥、濕潤、及外氣導入等功能，將調製之鹽水經由噴霧塔噴出，形成具備一定 落鹽量的鹽霧，均勻的落在試片上，其後再依據各試驗方法，施以乾燥、濕潤 條件，或導入二氧化硫，經過一特定時間與循環後，檢測該試片之腐蝕程度，
藉此評估該試片之耐蝕能力。
本試驗依所設定之鹽霧環境，可分為(A1)醋酸鹽水噴霧試驗、(A2)循環醋 酸鹽水噴霧試驗、(A3)循環酸性海水噴霧試驗、(A4)二氧化硫(SO2)與鹽水噴霧 複合試驗、以及(A5)稀釋電解液循環噴霧試驗等五種試驗方法。
4. 試驗裝置
4.1 鹽霧複合耐候試驗機－SUGA CTP-96 4.1.1 噴霧室
(1) 噴霧方式：具備一座噴霧塔，噴霧方向及噴霧量皆可調整，可使 噴出之鹽霧自由落下於試片表面，同時於試片表面均勻分佈。
(2) 容積：試驗槽淨尺寸為 96cm(長)×61cm(寬)×86cm(高)，容積為 0.5m3。
(3) 材質：試驗槽內部採用不銹鋼板片，具優異之耐蝕性能。
(4) 噴霧室頂棚為山形設計，鹽液不會滴落在試片上。
(5) 滴落之鹽液皆由排水裝置排出，不回收。
4.1.2 試片支架
具備固定試片之支架，可將試片固定於所定之角度，支桿為玻璃材質。
4.1.3 噴霧液取樣容器
取樣容器直徑 10cm、面積約 80cm2；調整噴霧塔之噴霧量，每小時 平均可收集之噴霧量約為1~2ml/80cm2/h。
4.1.4 溫濕度調節設備
(1) 溫度：溫度控制範圍為+10℃~70℃、精度±1℃以內。
(2) 濕度：濕度設定範圍為 0~95%、精度±5%以內。
(3) 溫濕度數據可經由外面面板讀取。
4.1.5 壓縮空氣供給設備
利用壓縮空氣所產生之噴霧壓力為可調式；噴霧噴出時之相對濕度可 控制在95~98%。
4.1.6 控制系統
具備觸控式、可程式化之控制系統，可選擇試驗功能，並設定試驗時 間、循環模式、循環次數等。
4.1.7 其他裝置
(1) 具排氣及排水裝置。
(2) 具備試驗用之鹽液貯槽，貯槽容積約 20L。
(3) 具備加熱器及冷卻裝置。
4.2 去離子水製造機－Millipore DQ-5
操作溫度為2~35℃，可製造出導電率小於 20μS/cm 之去離子水，供 調製噴霧鹽液使用。
4.3 電子天秤
計量儀器，重量量測精度達1mg。
5. 試驗步驟 5.1 試驗前檢查
5.1.1 試驗前應確認鹽霧複合耐候試驗機之噴霧室已清洗乾淨，鹽液儲槽 內殘留之鹽液已完全洩出。
5.2 試劑準備 5.2.1 鹽
使用之鹽為CNS 1958「化學試藥(氯化鈉)」所規定之特級。
5.2.2 水
使用之水為溫度25±2℃、導電率低於 20μS/cm 之去離子水。
5.2.3 氫氧化鈉溶液
使用於調整鹽液之pH 值，符合 CNS 1967「氫氧化鈉(試藥)」規定的 氫氧化鈉0.1 mol/L 溶液。
5.2.4 醋酸溶液
使用於調整鹽液之pH 值，符合 CNS 1520「乙酸(試藥)」規定之醋酸 0.1 mol/L 溶液。
5.3 試片準備 5.3.1 試片尺寸
試片之表面尺度及形狀為70×150mm 或 60×80mm 之平板。若當事者 雙方另有協議，則可改變尺度或以實物作為試片。
5.3.2 試片處理
(1) 金屬及以金屬被覆之試片須以適當之方法洗淨，不可使用會產生 腐蝕性或保護性皮膜之洗淨劑。
(2) 針對含塗料或有機被覆層之試片，應依相關規範進行處理；就底 材為冷軋鋼材之試片，試片處理應依ASTM D609 之規定。
(3) 試片處理後，應妥善保護，以電子天秤秤重，記錄秤重值至毫克 (mg)位數。
5.3.3 試片置放
(1) 以量角器確認試片角度與垂直線成 6°~45°；試片若為實物，將其 有效面與垂直線成6°~45°。經當事者協議，亦可採用其他角度。
(2) 試片不可與支架以外的物件接觸。
(3) 試片的位置及間隔不得妨礙噴霧自由落在試片上，試片間距取 30mm。
(4) 由試片滴下之鹽液不得滴到其他試片上。
5.4 基本鹽液調製
以 50±5g 鹽與 950mL 水調製成濃度 5%之基本鹽液，鹽液如有懸浮 物，應以濾紙濾除；於 25℃下，以比重計檢測基本鹽液比重，須在 1.0255~1.0400 之範圍內，否則應重新調製。
5.5 試驗條件設定
5.5.1 (A1)醋酸鹽水噴霧試驗
(1) 鹽液調整：以醋酸溶液調整基本鹽液之 pH 值至約 3.0~3.1 範圍，
使噴霧採樣之噴霧液的pH 值能控制在 3.1~3.3 範圍內。
(2) 空氣飽合器溫度：47±1℃。
(3) 噴霧室溫度：35+1.1 或-1.7℃。
(4) 試驗流程：連續噴霧。
5.5.2 (A2)循環醋酸鹽水噴霧試驗
(1) 鹽液調整：以醋酸溶液調整基本鹽液之 pH 值至約 2.8，使噴霧 採樣之噴霧液的pH 值能控制在 2.8~3.0 範圍內。
(2) 空氣飽合器溫度：57±1℃。
(3) 噴霧室溫濕度：溫度 49+1.1 或-1.7℃，並於箱體保留約 2.5cm 的 水層以維持必要之濕度。
(4) 試驗流程：6 小時循環
5.5.3 (A3)循環酸性海水噴霧試驗用鹽液
(1) 鹽液調製：以 42 公克人造海鹽調製成 1 公升鹽液，再加入 10ml 冰醋酸，將鹽液之pH 值調整至 2.8~3.0 範圍內。
(2) 空氣飽合器及噴霧室溫度：
塗料及有機被覆物：空氣飽合器47±1℃、噴霧室溫度為 35℃。
熱處理之鋁合金類：空氣飽合器57±1℃、噴霧室溫度為 49℃。
(3) 噴霧室濕度：於箱體保留約 2.5cm 的水層以維持必要之濕度。
(4) 試驗流程：2 小時循環
5.5.4 (A4)二氧化硫(SO2)與鹽水噴霧複合試驗用鹽液
(1) 鹽液調整：以醋酸溶液調整基本鹽液之 pH 值至約 2.5，使噴霧 0.75h 噴霧 2.0h 乾燥 3.25h 濕潤
0.5h 噴霧 1.5h 濕潤，98%RH
採樣之噴霧液的pH 值能控制在 2.5~3.2 範圍內。
(2) 空氣飽合器溫度：47±1℃。
(3) 噴霧室溫度：35+1.1 或-1.7℃。
(4) 二氧化硫(SO2)流量：35cm3/min·m3噴霧室容積。
(5) 試驗流程：
(a) 連續噴霧，每 6 小時加入二氧化硫(SO2)氣體 1 小時(即每日 4 次，每次1 小時)。
(b) 3 小時循環
5.5.5 (A5)稀釋電解液循環噴霧試驗用鹽液
(1) 鹽液調製：以 0.05%之氯化鈉及 0.35%之硫酸銨(重量比)調製成 電解液，以醋酸溶液調整電解液之 pH 值至約 5.0，使噴霧採樣 之噴霧液的pH 值能控制在 5.0~5.4 範圍內。
(2) 空氣飽合器：不使用飽和空氣。
(3) 噴霧室溫度：噴霧時溫度維持在室溫狀態下；由噴霧轉換成乾燥 後之0.75 小時內，溫度需達到 35±1.5℃，之後的 0.25 小時需維 持在該溫度。
(4) 試驗流程：2 小時循環
5.6 噴霧液取樣
5.5.1 於試片附近放置二個噴霧液取樣容器，其中一個接近噴嘴位置，另 一個遠離噴嘴位置，在16 小時連續噴霧下，每個取樣容器每小時平
0.5h 噴霧 0.5h SO2 2.0h 濕潤
1.0h 噴霧 1.0h 乾燥
均收集1~2ml。
5.7 試驗開始
5.7.1 調整壓縮空氣所產生之噴霧壓力至最適壓力 0.098±0.010 MPa。
5.7.2 試驗時間依試驗材料之或製品規格之規定；無規定時，由當事者雙 方協議之。建議之暴露時間為24 小時之倍數。
5.7.2 試驗必須連續進行；為檢查或重置試片而中斷試驗時，此中斷時間 應降至最低。
5.7.3 除例假日外，噴霧室之溫度每天至少記錄二次，間隔時間至少 7 小 時。
5.7.4 每週應進行噴霧液取樣一次，記錄每個取樣容器每小時平均收集毫 升(ml)數、於 35℃下之取樣液濃度或比重值、以及取樣液之 pH 值。
5.8 試片劣化後處理 5.8.1 試片清洗
試片自噴霧室取出後，以38℃以下之清水洗淨試片表面附著之鹽液，
隨後即予乾燥。
5.8.2 腐蝕物清除
採用機械方式、化學藥劑或電解方法將腐蝕生成物完全清除。
5.8.3 試片劣化評估
(1) 面積法：依據 CNS 8886 附錄 1 規定之數字分級法判定。
(2) 質量法：依試片試驗前與試驗後腐蝕生成物去除後之質量變化判 定。
6. 試驗報告
試驗報告內容包括：(1)試驗種類；(2)試驗裝置描述；(3)試劑種類；(4)試 片形狀、尺度、數量、製作及放置角度；(5)噴霧室溫度紀錄；(6)每週噴霧取 樣結果；(7)試驗前後試片洗淨方式；(8)試驗時間及中止時間；(9)腐蝕物清除 方式；(10)試片劣化判定方法與結果。
7. 參考文獻
(1) ASTM D609 Standard Practice for Preparation of Cold-Rolled Steel Panels for Testing Paint, Varnish, Conversion Coatings, and Related Coating Products (2) ASTM B117 Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus
(3) ASTM D 1193 Specification for Reagent Water (4) CNS 1958「化學試藥(氯化鈉)」
(5) CNS 1967「氫氧化鈉(試藥)」
(6) CNS 1520「乙酸(試藥)」
(7) CNS 8886 「鹽水噴霧試驗法」
(8) CNS 6492「水溶液 pH 值測定方法」
(9) 鹽霧複合耐候試驗機操作與維護手冊