Bewertung der Beständigkeit von Werkstoffen und Schutzschichten gegen Schwefeldioxidkorrosion unter Verwendung der SO2-Korrosionsprüfkammer

Abstrakt
In diesem Artikel wird die Bewertung der Beständigkeit von Materialien und ihrer Schutzschichten gegen Schwefeldioxidkorrosion (SO2) anhand der SO2-Korrosionstestkammer, speziell die LISUN SQ-010 Schwefeldioxid-Testkammer. Der Schwerpunkt liegt auf dem Verständnis der Wirksamkeit verschiedener Materialien und Beschichtungen in Umgebungen, die SO2 ausgesetzt sind, und simuliert industrielle oder atmosphärische Bedingungen, die zu Materialabbau führen können. Der Artikel umfasst experimentelle Verfahren, Datenanalysen und Ergebnisse aus der Verwendung der LISUN SQ-010, und gibt Einblick in das Verhalten verschiedener Materialien bei Schwefeldioxideinwirkung.

Einleitung
Schwefeldioxid (SO2) ist ein wichtiger Luftschadstoff, der bei industriellen Prozessen wie Verbrennung und Metallschmelzen entsteht. Das Vorhandensein von SO2 in der Atmosphäre kann zur Bildung von Schwefelsäure führen, die Metalle, Kunststoffe und andere Materialien stark korrodiert. Diese Korrosion ist ein erhebliches Problem in Branchen wie der Elektronik, dem Bauwesen und dem Transportwesen. Um die Beständigkeit von Materialien und ihren Schutzbeschichtungen gegen SO2-Korrosion zu beurteilen, sind Umwelttests unerlässlich. Die SO2-Korrosionsprüfkammer ist ein wertvolles Werkzeug zur Simulation dieser korrosiven Bedingungen und zur Beurteilung der Wirksamkeit von Schutzschichten.

Der LISUN SQ-010 Die Schwefeldioxid-Testkammer ist so konzipiert, dass sie eine kontrollierte Umgebung bietet, in der Materialien hohen Konzentrationen von Schwefeldioxid ausgesetzt werden, wodurch das Korrosionsverhalten im Laufe der Zeit beurteilt werden kann. In diesem Dokument werden die Prinzipien der Schwefeldioxid-Korrosionsprüfung untersucht, der Aufbau und die Funktionen der SO2-Korrosionstestkammer beschrieben und experimentelle Daten präsentiert, die die Leistung verschiedener Materialien demonstrieren.

Grundsätze der SO2-Korrosionsprüfung
Korrosion durch SO2-Einwirkung führt typischerweise zur Bildung von Schwefelsäure, wenn SO2 mit Wasserdampf in der Atmosphäre reagiert. Diese Reaktion beschleunigt den Zerfall von Metallen und anderen Materialien und führt zu Oberflächenzersetzung, Rostbildung und Verlust der Materialintegrität. Der Schweregrad der Korrosion wird durch Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit und SO2-Konzentration beeinflusst.

Die SO2-Korrosionsprüfkammer bietet eine beschleunigte Umgebung zum Testen von Materialien, indem sie hohe Konzentrationen von SO2-Gas unter kontrollierten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen erzeugt. Die Einwirkungszeit und die Umgebungsparameter können angepasst werden, um verschiedene reale Bedingungen zu simulieren und so die Beständigkeit von Materialien gegenüber langfristiger Einwirkung zu bewerten.

Versuchsaufbau und Durchführung
Der LISUN SQ-010 In diesem Experiment wurde eine Schwefeldioxid-Testkammer verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit verschiedener Materialien und Beschichtungen zu bewerten. Die Kammer wurde so eingestellt, dass sie typische Industrieumgebungen mit hohen Schwefeldioxidkonzentrationen simuliert. Die folgenden Materialien wurden zum Testen ausgewählt:

• Kohlenstoffstahl
• Edelstahl (304 Güteklasse)
• Aluminiumlegierung
• Kupfer
• Lackierter Stahl (mit Korrosionsschutzbeschichtung)
• Epoxidbeschichtetes Aluminium

Die Versuchsbedingungen wurden wie folgt eingestellt:

• SO2-Konzentration: 100 ppm (parts per million)
• Temperatur: 40 °C (104 °F)
• Relative Luftfeuchtigkeit: 90 %
• Belichtungsdauer: 500 Stunden

Jede Materialprobe wurde in die SO2-Korrosionstestkammer gegeben, wo Schwefeldioxidgas zur kontinuierlichen Einwirkung eingeleitet wurde. Nach der vorgesehenen Einwirkungsdauer wurden die Materialien auf Anzeichen von Korrosion wie Verfärbung, Lochfraß, Rostbildung und allgemeine Oberflächenschädigung untersucht.

Schwefeldioxid-Testkammer SQ 010 AL

Resultate und Diskussion
Die Ergebnisse der Korrosionstests für jedes Material sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Sie enthält auch Beobachtungen der physikalischen Veränderungen der Proben nach 500 Stunden Einwirkungszeit.

Analyse
Die Daten zeigen, dass Kohlenstoffstahl aufgrund seiner mangelnden Widerstandsfähigkeit gegen SO2-Belastung die stärkste Korrosion erlitt. Die Bildung von Rost und Lochfraß war stark, was zur höchsten Korrosionsrate führte. Edelstahl (Qualität 304) zeigte eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit mit nur geringer Verfärbung und minimaler Oberflächenkorrosion. Dadurch eignet er sich für Umgebungen mit mäßiger SO2-Belastung.

Aluminiumlegierungen zeigten eine Oberflächenoxidation, aber keine nennenswerte Lochfraß- oder Rostbildung, was auf eine mäßige Beständigkeit hindeutet. Kupfer entwickelte eine charakteristische grüne Patina, die häufig bei Kupferkorrosion auftritt, aber die Korrosionsrate blieb relativ niedrig.

Bei lackiertem Stahl mit Korrosionsschutzbeschichtung war eine gewisse Abnutzung der Schutzschicht zu beobachten, was zu leichter Rostbildung führte. Die Wirksamkeit der Beschichtung nahm mit der Zeit ab, was darauf schließen lässt, dass in SO2-reichen Umgebungen haltbarere Beschichtungen erforderlich sind.

Die mit Epoxid beschichtete Aluminiumprobe wies die geringste Korrosion auf, wobei die Beschichtung einen wirksamen Schutz gegen Schwefeldioxideinwirkung bot. Dies macht sie zu einer sehr empfehlenswerten Option für Anwendungen, bei denen eine langfristige SO2-Beständigkeit erforderlich ist.

Fazit
Der SO2-Korrosionstestkammer, speziell die LISUN SQ-010bietet eine zuverlässige Methode zur Bewertung der Beständigkeit von Materialien und ihren Schutzbeschichtungen gegen Schwefeldioxidkorrosion. Die Ergebnisse dieses Experiments zeigen, dass Materialien wie Edelstahl, Kupfer und epoxidbeschichtetes Aluminium bei hohen SO2-Konzentrationen gut funktionieren, während Kohlenstoffstahl und lackierter Stahl im Laufe der Zeit eine erhebliche Verschlechterung aufweisen.

Weitere Forschungen können sich auf die Verbesserung von Schutzbeschichtungen und die Erforschung anderer Materialien konzentrieren, die eine bessere Beständigkeit gegen SO2-Korrosion bieten, insbesondere in Branchen wie dem Baugewerbe, der Elektronik und der Automobilindustrie, wo die Belastung durch Schwefeldioxid eine häufige Herausforderung darstellt. Die in dieser Studie bereitgestellten Daten können bei der Auswahl von Materialien und Strategien für Schutzbeschichtungen helfen, um die Lebensdauer von Produkten zu verlängern, die SO2-reichen Umgebungen ausgesetzt sind.

Literaturhinweise

LISUN Gruppe. (o.D.). LISUN SQ-010 Schwefeldioxid-Testkammer. Abgerufen von https://www.lisungroup.com/products/environmental-test-chamber/sulfur-dioxide-test-machine.html
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