一、实验方案
本实验旨在模拟光伏支架在户外实际使用时所面临的各种腐蚀环境,通过特定的测试方法评估光伏支架材料的耐腐蚀性,为光伏支架的选材、表面处理工艺优化以及使用寿命预测提供科学依据,确保光伏支架在长期户外服役过程中能够有效抵抗腐蚀,维持结构稳定性和安全性,保障太阳能发电系统的正常运行。
盐雾试验箱:可精确控制盐雾的浓度、温度和喷雾时间等参数。盐雾浓度能在 3.5% - 5% 氯化钠溶液范围内调节,温度控制范围为 35℃±2℃,喷雾方式可为连续喷雾或间歇喷雾(如喷雾 8 小时,停歇 16 小时为一个循环),箱内设有专门的样品放置架,能确保光伏支架材料样品均匀受雾且互不干扰。
光伏支架材料样品:选取与实际光伏支架相同材质、相同加工工艺的小块试样,尺寸可为 10cm×10cm×2cm(长 × 宽 × 厚),试样表面应经过与实际工程一致的预处理,如切割、打磨、除油除锈等操作,每个试样均有编号以便区分和记录数据。
腐蚀程度测量仪器
电子天平:精度达到 ±0.1mg,用于精确测量光伏支架材料样品在腐蚀前后的质量变化,通过质量损失情况量化腐蚀程度。
显微镜:放大倍数为 50 - 500 倍,用于细致观察光伏支架材料样品表面腐蚀后的微观形貌,如腐蚀坑的深度、形状、分布以及是否有裂纹等状况,辅助深入分析腐蚀机理。
涂层测厚仪:精度为 ±2μm,若光伏支架材料表面有防护涂层,可用于准确测量涂层在腐蚀试验前后的厚度变化,以此评估涂层的防护效果和耐久性。
数据记录与分析系统:连接电子天平、显微镜和涂层测厚仪,记录测量数据、试验时间、盐雾箱参数等信息,具备数据存储、处理与分析功能,能够绘制腐蚀程度随时间的变化曲线、涂层厚度变化曲线等,直观呈现光伏支架材料的腐蚀过程和防护涂层的性能演变。
样品准备与预处理
盐雾试验设置与样品放置
按照要求精确配置 3.5% - 5% 氯化钠盐雾溶液,注入盐雾试验箱的储液罐中。
开启盐雾试验箱,设置温度为 35℃,根据实验需求选择连续喷雾或间歇喷雾模式(如采用间歇喷雾,喷雾 8 小时,停歇 16 小时为一个循环)。
将准备好的光伏支架材料样品放置在盐雾试验箱内的样品架上,样品与垂直方向成 20° - 30° 角倾斜放置,以保证样品表面能充分且均匀地接触盐雾,且样品之间保持适当距离,避免相互遮挡或影响,确保腐蚀环境的一致性。
腐蚀过程监测与数据采集
试验开始后,数据记录与分析系统每隔 24 小时记录一次盐雾试验箱的温度、喷雾状态等参数信息。
每隔 7 天取出一个光伏支架材料样品(根据试验总时长确定取样数量,如试验计划进行 28 天,则共取 4 个样品),先用清水轻轻冲洗样品表面的盐雾沉积物,注意避免过度冲洗对样品造成损伤,然后用软布擦干。
使用电子天平测量样品的质量,计算质量损失率;使用显微镜观察样品表面的腐蚀微观形貌并拍照记录;若有防护涂层,使用涂层测厚仪测量涂层厚度变化,将所有数据记录在数据记录系统中。
实验后数据分析与报告撰写
当试验达到预定时间(如 28 天)后,停止盐雾试验箱运行,取出所有剩余样品,按照上述步骤进行测量和观察。
从数据记录与分析系统中导出所有实验数据,包括质量损失率、涂层厚度变化、显微镜观察图像、盐雾试验箱参数等。
对数据进行整理、统计和分析,绘制质量损失率随时间的变化曲线、涂层厚度变化曲线等图表,撰写实验报告。报告内容应包括实验目的、实验设备、实验步骤、实验结果、结果分析以及结论等部分,详细阐述光伏支架材料在盐雾试验中的耐腐蚀性表现以及防护涂层的有效性(如果有),深入分析腐蚀机理和影响因素,为光伏支架的腐蚀防护提供针对性的建议和改进措施。
实验前,对盐雾试验箱、电子天平、显微镜、涂层测厚仪以及数据记录与分析系统进行全面检查和校准,确保各设备正常运行且测量精度符合要求。
在样品准备和清洗过程中,要格外小心,避免对样品表面造成损伤或引入新的杂质,从而影响实验结果的准确性。
实验过程中,密切关注盐雾试验箱的运行状态,如发现喷雾不均匀、温度失控等异常情况,应立即停止实验,排查问题并修复后重新开始实验,同时详细记录相关故障信息。
为提高实验结果的可靠性,可对同一批次的光伏支架材料样品进行多次重复实验(建议至少 3 次),取平均值或综合分析多次实验结果,并设置对照组(未进行盐雾试验的样品),以便更清晰地对比分析光伏支架材料的耐腐蚀性变化。

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