GB/T 18570.8-2005 / ISO 8502-8:2001 塗(tú)覆(fù)塗(tú)料前鋼(gāng)材(cái)表麵處(chǔ)理 表麵清潔(jié)度的評定(dìng)試驗(yàn) 第8部分: 濕(shī)氣(qì)的現場(cháng)折射測(cè)定(dìng)法

範(fàn)圍(wéi)
GB/T 1857 的本部分(fēn)規(guī)定(dìng)了塗(tú)覆(fù)塗(tú)料前(qián)鋼材(cái)表(biǎo)麵(miàn)因水(shuǐ)的凝(níng)結(jié)而形成(chéng)濕氣的(dí)現場評定(dìng)法(fǎ)。
本方(fāng)法適用(yòng)於平的(dí)或稍彎(wān)曲(qū)的(dí)水(shuǐ)平(píng)麵(miàn)和(hé)垂(chuí)直(zhí)麵，不適(shì)用於(yú)暴(bào)露在如雨水(shuǐ)或(huò)凝露等滴(dī)水的(dí)表麵。
本(běn)方法可檢(jiǎn)測(cè)到的zui低表麵(miàn)濕(shī)氣(水)的密度為4g/m²。顯著低於這個(gè)密度(dù)的(dí)準(zhǔn)確測定見(jiàn)"精密度(dù)"。

原理
在鋼(gāng)材表麵(miàn)某(mǒu)一(yī)部分(fēn)，以(yǐ)乙二(èr)醇和(hé)水的(dí)渾(hún)合(hé)物為(wéi)溶劑，用Bresle法(見(jiàn) GB/T 18570.6- 2005)從(cóng)表麵(miàn)移(yí)取濕(shī)氣(通常由(yóu)空氣中的(dí)水(shuǐ)分凝(níng)結而(ér)成)。移取(qǔ)前(qián)後(hòu)，用(yòng)折(zhē)射儀(yí)測量乙(yǐ)二(èr)醇與水的(dí)混合(hé)物(wù)中(zhōng)乙(yǐ)二(èr)醇的(dí)折射值，計算出(chū)表麵(miàn)濕(shī)氣(水(shuǐ))的密度。

試(shì)劑(jì)
水
至(zhì)少應為(wéi) ISO 3696:1987 規定(dìng)的3級(jí)純度的水。
乙二醇(chún)
乙(yǐ)二(èr)醇(chún)為(wéi)分析(xī)純(chún)。

儀(yí)器(qì)
玻璃瓶
玻(bō)璃(lí)瓶(píng)容積(jī)為50mL，具有磨口玻(bō)璃(lí)塞。
膠(jiāo)貼(tiē)袋
若(ruò)無其(qí)他要(yào)求，膠貼(tiē)帶取(qǔ) GB/T 18570.6-2005 中4.1規定的型(xíng)號(hào)A-1250。
磁性板
磁(cí)性板(bǎn)與(yǔ)膠(jiāo)貼袋中空腔形(xíng)狀相(xiāng)同。
塑料刷(shuā)
塑料刷為釘(dīng)子型或(huò)其(qí)他相(xiāng)似(sì)類型。
有(yǒu)刻度的(dí)注(zhù)射(shè)器
若無其他要求(qiú)，注射器(qì)容(róng)積為1mL。
便攜(xié)式折(zhē)射(shè)儀
折射(shè)儀具(jù)有(yǒu)測(cè)量範圍的刻度，用(yòng)來測量(liáng)溶液中(zhōng)zhi定(dìng)成(chéng)分(fēn)的含量。
本部分(fēn)規定的試驗(yàn)步驟中，使(shǐ)用(yòng)了一(yī)種稱(chēng)為(wéi)Brix儀(yí)的(dí)常(cháng)規(guī)儀器(qì)，該儀(yí)器用(yòng)來(lái)測量(liáng)水溶液中(zhōng)的蔗(zhè)糖濃度，最小(xiǎo)刻度間(jiān)隔應與不超(chāo)過0.2%的(dí)蔗(zhè)糖濃度值一致，其量程至少應覆蓋(gài)30%~50%濃度值的範圍。
當在非蔗搪水溶(róng)液中(zhōng)使(shǐ)用(yòng)時，如本(běn)試(shì)驗，Brix儀(yí)會(huì)顯示一個(gè)與被(bèi)測溶(róng)液濃(nóng)度成(chéng)正比的讀數，即(jí)為水中(zhōng)乙二(èr)醇的(dí)濃(nóng)度。
通常(cháng)，該型(xíng)號折(zhē)射儀的刻(kè)度用Brix單(dān)位，1Brix單位相當於溶(róng)液(yè)中蔗(zhè)糖(táng)含量1%。Brix單位不是國際(jì)單(dān)位製(zhì)單(dān)位。

步(bù)驟
試樣麵(miàn)的製備
選(xuǎn)擇(zé)一塊試(shì)驗(yàn)區(qū)域，若所(suǒ)選鋼(gāng)材表麵足夠清(qīng)潔(jié)，能確保(bǎo)膠(jiāo)貼袋粘(nián)貼牢固，則不需(xū)進行下麵的(dí)操作。
將磁性板(bǎn)放(fàng)人鋼材(cái)表麵試(shì)驗區(qū)域的被(bèi)選範圍(wéi)。
注: 為避(bì)免磁(cí)片(piàn)從表(biǎo)麵吸收(shōu)濕(shī)氣(qì)，宜(yí)使(shǐ)用(yòng)一種帶(dài)邊的(dí)磁(cí)片(約(yuē)與試(shì)驗(yàn)麵(miàn)積相(xiāng)同)，其邊緣隻(zhī)夜蓋試(shì)驗表麵的(dí)很小(xiǎo)部(bù)分(約20%)。由(yóu)於(yú)本方(fāng)法的精(jīng)密度要(yào)求，上(shàng)述(shù)覆蓋對評(píng)定的結(jié)果影(yǐng)響很小(xiǎo)。
用塑(sù)料刷刷去磁性板周(zhōu)圍(wéi)試驗表麵(miàn)鬆散的雜質(zhì)(灰(huī)塵(chén)，鏽(xiù)跡等)，清理(lǐ)出一(yī)塊約(yuē)12mm寬的區(qū)域(yù)。
移去磁性(xìng)板(bǎn)。
去除(chú)膠(jiāo)貼袋的(dí)保護紙和(hé)開(kāi)空(kōng)腔的(dí)材料。
在(zài)鋼(gāng)材(cái)表麵(miàn)上壓緊膠貼(tiē)袋(dài)，使(shǐ)膠(jiāo)貼袋(dài)的空(kōng)腔恰好覆(fù)蓋在(zài)磁(cí)性板覆(fù)蓋過的(dí)試驗麵上。將膠貼袋的黏(nián)性邊(biān)粘貼(tiē)到幹淨(jìng)區域，確保(bǎo)粘(nián)貼(tiē)牢固。
溶劑的製(zhì)備
將適當體(tǐ)積的水(如10mL)和(hé)適當體積的乙(yǐ)二醇(如20mL)倒入(rù)玻(bō)璃瓶中來(lái)製備溶(róng)劑。塞上瓶塞，搖晃，使(shǐ)其混合(hé)。
注: 建議比(bǐ)例(lì)綜(zōng)合權(quán)衡而定，若乙二醇多(duō)，將(jiāng)提高(gāo)溶劑(jì)粘度(dù)，若(ruò)水量多，將(jiāng)降(jiàng)低靈(líng)敏度。
折(zhē)射(shè)儀準(zhǔn)備(bèi)
每次(cì)測(cè)量前(qián)，檢(jiǎn)查(chá)折射儀(yí)的棱(léng)鏡(jìng)是否清潔和幹燥。
從瓶(píng)中移取約(yuē)3滴溶(róng)劑到折(zhē)射儀(yí)上，記錄其讀數n₀，單(dān)位為百分數(shù)(%)。此讀數與溶劑(jì)中(zhōng)乙二醇(chún)的(dí)初始濃(nóng)度(dù)成(chéng)正比。
從(cóng)鋼(gāng)材表麵(miàn)移取濕氣(水(shuǐ))
將溶(róng)劑(jì)抽(chōu)入(rù)注射器(qì)中，然(rán)後注(zhù)回(huí)玻(bō)璃瓶(píng)，重復此操作2遍(biàn)，總(zǒng)共(gòng)3次。
若無(wú)其(qí)他要求(qiú)，將1mL溶劑抽入(rù)注(zhù)射(shè)器(qì)。
將(jiāng)注(zhù)射器針(zhēn)頭插(chā)入彈性薄(báo)膜和(hé)鋼材表麵的空(kōng)腔內(nèi)，注(zhù)意使(shǐ)針頭僅穿(chuān)過(guò)彈性泡(pào)沫體(tǐ)並且(qiě)僅從膠貼(tiē)袋的上(shàng)邊(biān)緣插入(rù)。按 GB/T 18570.6 -2005 的(dí)規(guī)定將溶(róng)劑注入(rù)空腔(qiāng)內(nèi)。
保持(chí)注射(shè)器針頭呈插(chā)入狀態(tài)5min，每1min內至(zhì)少(shǎo)注(zhù)入抽回2遍。最後，將(jiāng)含(hán)有所移取(qǔ)濕氣的溶劑抽(chōu)回注射器中(zhōng)。
折(zhē)射儀(yí)測定(dìng)
將抽回到注(zhù)射(shè)器(qì)中(zhōng)的溶(róng)液(yè)約(yuē)3滴滴到折射(shè)儀(yí)上(shàng)，並記(jì)錄(lù)讀數(shù)n₁，單(dān)位為(wéi)百(bǎi)分數(%)，此讀數(shù)與溶液中乙(yǐ)二醇的最(zuì)終濃(nóng)度成正比。

結(jié)果(guǒ)表述(shù)
經過(guò)"折射儀(yí)測(cè)定"的測量，表麵(miàn)濕氣(水)的(dí)密(mì)度ρ_A，單位為克每平(píng)方米(g/m²)，按(àn)公式(1)計(jì)算:
注(zhù); 公式中帶入(rù)轉化後(hòu)的數值(zhí)，即(jí)每一(yī)個數量都應該(gāi)表(biǎo)示(shì)為(wéi)數(shù)值(zhí)乘(chéng)以相應單(dān)位的形式(shì)，不是國(guó)際(jì)單位製(zhì)單位，轉化為(wéi)國際(jì)單位(wèi)製單(dān)位。

式(shì)中:
m ——從膠(jiāo)貼(tiē)袋(dài)空(kōng)腔頂蓋(gài)的表(biǎo)麵(miàn)移取(qǔ)的濕氣(水(shuǐ))的質(zhì)量的數(shù)值(zhí)，單位(wèi)為克(kè)(g)；
A  ——試(shì)驗麵(miàn)積的數值(zhí)，單位(wèi)為(wéi)平(píng)方(fāng)米(mǐ)(m²)；
公(gōng)式(shì)(1)中的m按(àn)公(gōng)式(2)計(jì)算:

式(shì)中:
ρ_H2O——濕氣(水)的密(mì)度(dù)(等於1000kg/m³)；
∆V ——從(cóng)表(biǎo)麵移取濕氣(水)的(dí)體(tǐ)積(jī)的數值，單(dān)位為(wéi)立(lì)方(fāng)米(m³)；
按(àn)"折射儀(yí)準(zhǔn)備"規定(dìng)，折射儀的讀(dú)數(shù)與乙二醇的濃(nóng)度成(chéng)正比(bǐ)。得出(chū)公式(shì)(3):

式中:
V ——"從(cóng)鋼(gāng)材表麵移(yí)取濕(shī)氣(水)"使用的溶(róng)劑體積的數值(zhí)，單(dān)位為(wéi)立方(fāng)米(mǐ)(m³)；
n₀——"折射(shè)儀(yí)準備"中折射儀(yí)的(dí)讀數;
n₁——"折(zhē)射儀測(cè)定(dìng)"中折射儀(yí)的(dí)讀數。
由(yóu)公式(1)，公式(2)，公式(shì)(3)，得到ρ_A，單(dān)位(wèi)為(wéi)千克(kè)每平方米(kg/m²)，按公(gōng)式(shì)(4)計(jì)算:

示例(lì): 若V=1mL，A=1250mm²，則按(àn)公式(shì)(5)計(jì)算(suàn):

式中ρ_A的(dí)單位(wèi)為千克(kè)每平方米(kg/m²)(國際單(dān)位(wèi)製(zhì)單位)。
公(gōng)式(5)得出的(dí)數(shù)值(zhí)乘以10³，得出以克(kè)每平方米(g/m²)為單位的(dí)ρ_A。
公(gōng)式(shì)(5)得出的數(shù)值乘(chéng)以10₂，得(dé)出以毫克每平方厘米(mǐ)(mg/cm2)為(wéi)單(dān)位的(dí)ρ_A。
若取不(bù)同(tóng)體積(jī)的(dí)溶(róng)劑，則(zé)在公(gōng)式(shì)(4)中代入不同的(dí)V 值，得出(chū)類(lèi)似公式(5)的(dí)公式(shì)。
圖(tú)1繪出按3個(gè)不同計算公式得到(dào)的(dí)3條(tiáo)直(zhí)綫。


精(jīng)密(mì)度
測定的準確度取(qǔ)決於(yú)幾個(gè)因(yīn)素，如溫(wēn)度(dù)的(dí)變化(huà)或所用溶(róng)劑中存在的(dí)可溶性(xìng)雜質(zhì)。不溶性雜(zá)質不會(huì)明(míng)顯影(yǐng)響(xiǎng)折(zhē)射(shè)儀的讀數(shù)，若(ruò)有，也非(fēi)常小(xiǎo)，且(qiě)已標明(míng)。然而(ér)，實踐(jiàn)經驗表(biǎo)明，除折射(shè)儀的(dí)分(fēn)辨率外，大多數參(cān)數的變化(huà)對(duì)總體(tǐ)準確(què)度的影響(xiǎng)可(kě)忽(hū)略不(bù)計。
顯然(rán)，Brix儀的(dí)分辨率等於(yú)或高於(yú)其刻度間隔，即(jí)n₀和(hé)n₁讀(dú)數(shù)的偏差(chà)不大於±0.1%。因(yīn)此(cǐ)，可確定(dìng)n_o-n₁的偏差不大(dà)於(yú)±0.2%。使(shǐ)用特定的(dí)溶(róng)劑(jì)和(hé)通(tōng)常情況下(xià)遇到的表麵(miàn)濕氣(qì)量，即(jí)ρ_A≤60g/m²，經驗顯(xiǎn)示(shì)，n₁≈40。按(àn)公式(4)，可計算(suàn)出ρ_A，其(qí)值(zhí)在±4g/m²之(zhī)間。
此(cǐ)準確度意味(wèi)著(zhuó)當使用1mL溶劑和型號為(wéi)A-1250的膠(jiāo)貼袋(dài)做試驗時，可確(què)定的zui低表麵(miàn)濕氣(qì)(水(shuǐ))的密度為4g/m²。
若(ruò)使用一半溶劑(0.5mL)和(hé)雙倍尺寸的(dí)膠貼(tiē)袋(dài)(A-2500)時，可測(cè)定的zui低表(biǎo)麵(miàn)濕(shī)氣(qì)(水(shuǐ))的(dí)密度(dù)為(wéi)ρ_A=1g/m2。使用(yòng)比普通Brix儀(yí)準確度更高(gāo)的折射儀(yí)，例如: 具有數碼顯示功能的折射(shè)儀和另外一種與"溶劑(jì)的(dí)製備(bèi)"中所備溶(róng)劑(jì)相比(bǐ)本質(zhì)上能(néng)更(gēng)大程(chéng)度(dù)地(dì)降(jiàng)低(dī)其(qí)折射指數的已知(zhī)濕(shī)氣(qì)(水(shuǐ))含量的溶劑，可測(cè)定(dìng)更(gēng)低的(dí)濕氣(水)的密度。