盐雾腐蚀和酸雨浸泡实验方案

实验设备和药品：盐雾腐蚀箱、蒸馏水、ph计、电子天平、钢丝试件、砂纸、万能试验机、螺旋测微器、粗糙度仪、浓硫酸、浓硝酸。

实验准备阶段：

一、盐溶液的配制

（一）NaCl溶液的配制：

用电子天平称取250g氯化钠用蒸馏水溶于5L大量杯（盐雾腐蚀箱自带）中，得到50g/L的氯化钠溶液。

（二）盐溶液的酸化：

使用大创实验中所用的母液（硫酸根离子与硝酸根离子按照一定比例配制）调节氯化钠溶液的ph至3.5。

二、钢丝试件的准备

（一）用砂纸将所有的钢丝试件打磨干净，做好编号标签（1-24），用电子天平称重M（测量三次取平均值）、螺旋测微器测其直径D（测量三次取平均值）、长度L。

（二）腐蚀之前取三根钢丝试件做单向拉伸实验（118室试验机），得到并保存应力应变曲线，记录其屈服强度、断裂强度取平均值

实验阶段：

1、将钢丝试件按照标号顺序（4-24）依次摆放在盐雾腐蚀箱的置物棒上，按照盐雾腐蚀箱操作规程开始盐雾腐蚀实验。

2、一个循环周期（一个循环周期为多长还需要进一步确定）后，取出三根腐蚀过的钢丝（4，5，6号钢丝）待干燥后称重，去除表面腐蚀物之后再称重、测量直径，使用粗糙度仪测量表面粗糙度并保存好数据、做单向拉伸实验得到应力应变曲线并记录屈服强度和断裂强度。（每个数据都取三根试件的平均值）

3、以此类推，每个循环周期后都取出三根试件进行

（二）中的测量并做好记录。

实验数据处理：得到单位面积的质量损失随时间变化规律、均匀腐蚀深度和点蚀深度随时间变化规律，试件强度变化规律。

注意点：1）每种溶液必须保证氢离子浓度变化率在30%以内。2）计算并记录每种变化情况下，需要补充母液的量。并在每次补充时做好记录和测量，以节省今后的工作时间。3）必须按照要求，严格进行试验。严格照相并记录数据关于浸泡实验，我们依据我国四大酸雨重灾区之一重庆市的2012年的酸性降水各离子浓度统计资料，去2005-2011年重庆市降水离子浓度的平均水平，作为我们配制模拟酸雨溶液的依据，分别进行10倍、20倍、30倍、50倍、100倍酸雨浓度的加速试验。主要分为酸雨母液和原液的配制。母液中硫酸和硝酸的体积比是由参考文献的硫酸根与硝酸根的浓度比确定的。原液则完全依据年间各离子降水浓度的平均值来确定。

之所以选择重庆市降水浓度与我们的实验相关联的，原因有二。我们项目的背景是研究酸雨环境下拱桥吊杆的钢丝腐蚀演化规律，我们事前不知道其他离子对于钢丝腐蚀是否有影响，因此我们必须参照自然环境中的个降水离子浓度，否则我们的腐蚀实验就不具有现实意义了。另外，我们之所以选择重庆作为研究对象，是因为重庆市是我国酸雨四大重灾区之一，而恰恰它也是钢管混凝土桥梁分布最为密集的地区之一，因此我们研究在酸雨这样的服役环境中，拱桥吊杆钢丝腐蚀的演化规律是什么。

大气中的酸性污染物是导致降水呈酸性的主要原因，我们期望通过大气中酸性污染物的检测来建立其与酸雨浓度的关系，但这是非常困难的，因为影响大气中污染物浓度的因素非常多，如风速，粉尘温度等。目前很多人也试图研究大气中污染物离子的浓度，以体现降水中离子浓度，但是还没有明确的关系，这部分是我们附带研究的，不确定是否恩能够得出确切的结论。

最后，我们希望通过得到的实验数据建立点腐蚀、均匀腐蚀深度的数字特征，如均值方差等随时间的变化规律，即时变概率模型。