Comprensión de las pruebas de niebla salina: una tecnología clave para evaluar la resistencia a la corrosión de metales y dispositivos electrónicos

El impacto de la niebla salina en los productos electrónicos y las medidas de mitigación

La niebla salina está ampliamente presente en ambientes marinos, atmosféricos, terrestres, lacustres y fluviales, lo que inevitablemente expone los productos eléctricos y electrónicos a atmósferas cargadas de sal. Los efectos del entorno de niebla salina, después de la temperatura, la vibración, la humedad y el polvo, aceleran significativamente el proceso de corrosión electroquímica de los metales, lo que genera los siguientes problemas:

Daños por corrosión en componentes y sujetadores.

• Piezas y componentes mecánicos agarrotados o que funcionan mal
• Apertura o cortocircuito del circuito.
• La importancia de las pruebas de niebla salina

Para evaluar la resistencia a la corrosión de los productos en entornos con niebla salina, la prueba de niebla salina se ha convertido en un método necesario. Al simular las condiciones de niebla salina, la prueba de niebla salina revela la capacidad del producto para soportar la corrosión, lo que ayuda a los fabricantes a mejorar el diseño del producto y la selección de materiales para mejorar la confiabilidad y la longevidad.

Los daños por corrosión en productos electrónicos en entornos con niebla salina se pueden atribuir principalmente a dos factores:

• Conductividad de la solución salina: La solución salina es conductora, lo que desencadena y acelera la corrosión electroquímica.
Mayor resistencia debido a los productos de corrosión por niebla salina: Los productos de corrosión aumentan la resistencia, lo que genera un incremento de la resistencia y una caída de voltaje, lo que afecta el rendimiento eléctrico del producto y causa degradación y pérdidas del rendimiento.
• Prueba de niebla salina: comprensión de su impacto en los productos electrónicos y contramedidas

Prueba de sal Es un método eficaz para evaluar la resistencia a la corrosión de los materiales metálicos y sus revestimientos. Las pruebas de niebla salina más comunes incluyen los tres tipos siguientes:

• Prueba de niebla salina neutra (NSS):
Ampliamente utilizado para evaluar la resistencia a la corrosión de materiales metálicos y sus recubrimientos metálicos o inorgánicos no metálicos.

• Prueba de niebla salina con ácido acético (AASS):
Se utiliza principalmente para probar la resistencia a la corrosión de recubrimientos metálicos y no es adecuado para recubrimientos orgánicos.

• Prueba de niebla salina con ácido acético acelerado con cobre (CASS):
Similar a la prueba de niebla salina con ácido acético, se utiliza principalmente para probar la resistencia a la corrosión de recubrimientos metálicos, pero acelera el proceso de corrosión al introducir iones de cobre.

Prueba de sal Se utiliza para evaluar la resistencia de un producto a la corrosión por pulverización salina. Los resultados de la prueba reflejan el estado del daño superficial, como:

• Ampollas
• Óxido
• Disminución de la adherencia
• Propagación de la corrosión en los sitios de rayaduras.

YWX/Q-010_Máquina de prueba de pulverización de sal

Las normas de evaluación integrales de los resultados de las pruebas de niebla salina aún no están muy difundidas, pero se recomiendan en las siguientes normas nacionales:

• GB/T 1766-2008 Métodos de clasificación del envejecimiento de pinturas y barnices
• GB/T 6461-2002 Clasificación de muestras y especímenes sobre sustratos metálicos y otros recubrimientos inorgánicos después de pruebas de corrosión

Tipos y mecanismos de corrosión por niebla salina

La corrosión por niebla salina es un fenómeno de corrosión electroquímica común que afecta principalmente a los materiales metálicos y a los productos electrónicos. Sus mecanismos de corrosión implican la activación anódica y las reacciones catódicas. A continuación, se presentan los diferentes tipos de corrosión y sus mecanismos:

Corrosión superficial

• Corrosión por picaduras: Corrosión localizada que forma agujeros o picaduras más profundas que anchas en superficies metálicas.
• Corrosión general: eliminación uniforme de material de la superficie, lo que resulta en grandes áreas de pérdida de material.

Corrosión por picadura

La corrosión por picaduras ataca selectivamente puntos específicos de las superficies metálicas y forma agujeros o picaduras más profundas que anchas. Suele ser difícil de detectar, pero puede provocar daños importantes en los materiales.

Corrosión por grietas

Se produce en grietas estrechas donde las diferencias en la concentración del medio corrosivo crean diferencias de potencial, lo que exacerba la corrosión en áreas mal ventiladas, como alrededor de pernos y juntas.

Desalineación

Corrosión por disolución selectiva, común en materiales como el latón, donde el zinc se disuelve y deja una estructura porosa de cobre. Procesos similares ocurren con el desniquelado y la desaluminización.

Herrumbre

Formación de productos de corrosión de óxido e hidróxido de hierro en superficies de hierro y acero, provocando pérdida de brillo y corrosión gradual.

La corrosión por niebla salina se produce de forma electroquímica, siendo los principales mecanismos:

• Reacción anódica: Los átomos de metal abandonan la red, se oxidan en el ánodo y liberan electrones.
• Reacción catódica: los iones de cloruro se disocian en el cátodo y reaccionan con iones metálicos e iones de hidróxido para formar productos de corrosión.

Los tres elementos necesarios para la corrosión son el agua, el oxígeno y los iones. Si bien los revestimientos pueden retrasar la corrosión hasta cierto punto, cuando la concentración de sal en el agua supera los 0.4 mol/L, los iones de sodio y cloruro pueden penetrar en los revestimientos y provocar la corrosión del metal. La capacidad de corrosión específica depende de la secuencia de potencial de electrodos del metal y de la acidez o alcalinidad del entorno.

Para mitigar la corrosión por niebla salina, las medidas de protección habituales incluyen:

• Recubrimientos superficiales: Aplicación de recubrimientos resistentes a la corrosión como galvanizado, niquelado, etc., para evitar el contacto entre el medio corrosivo y la superficie del metal.
• Optimización del diseño estructural: reducción de espacios y áreas de contacto entre piezas metálicas, añadiendo estructuras de sellado para evitar la entrada de niebla salina.
• Selección de materiales: Elegir materiales con excelente resistencia a la corrosión, como acero inoxidable y aleaciones especiales.

Conclusión

La corrosión por niebla salina afecta significativamente a los materiales metálicos y a los productos electrónicos. Comprender los diferentes tipos de corrosión y sus mecanismos es fundamental para desarrollar medidas de protección eficaces. Mediante la aplicación de recubrimientos resistentes a la corrosión, la optimización del diseño estructural y la selección de materiales resistentes a la corrosión, se puede mejorar significativamente la capacidad de los productos para soportar entornos de niebla salina, lo que garantiza un funcionamiento fiable a largo plazo.