不锈钢灶具清洁剂腐蚀测试技术规范与防护策略研究

不锈钢灶具清洁剂腐蚀测试技术规范与防护策略研究

一、腐蚀机理与测试标准

（一）不锈钢腐蚀类型

电化学腐蚀：

Cl⁻穿透钝化膜(Cr₂O₃)，形成点蚀电池：阳极：阴极：

化学腐蚀：

酸性清洁剂(pH<4)溶解金属基体，碱性条件(pH>10)导致晶间腐蚀1。

（二）核心测试标准

二、测试方法与流程

（一）全浸腐蚀试验

1. 样品制备

试片规格：304不锈钢(10 mm×20 mm×2 mm)，砂纸打磨至Ra=0.8 μm，无水乙醇脱脂;

清洁剂浓度：1%、3%、5%(模拟实际使用稀释比例)2。

2. 试验步骤

浸泡：试片完quan浸入500 mL清洁剂，25℃±1℃静置720小时(30天);

腐蚀速率计算：

其中为腐蚀速率(mm/a)，为试片表面积(cm²)，为时间(h)3。

（二）电化学测试（三电极体系）

工作电极：不锈钢试片(暴露面积1 cm²);

参比电极：饱和甘汞电极(SCE);

测试参数：扫描速率1 mV/s，电势范围-0.25~+0.25 V(相对于开路电位)，测定腐蚀电流密度()4。

三、结果评价与防护策略

（一）腐蚀等级划分

（二）表面形貌分析

SEM观察：

低腐蚀：表面平整，局部轻微变色;

高腐蚀：出现点蚀坑(深度>5 μm)，EDS检测Fe含量降低15%-20%1。

（三）缓蚀剂优化

苯并三氮唑（BTA）：

添加量0.3%，形成螯合膜，从2.5 μA/cm²降至0.8 μA/cm²;

pH调节：

控制清洁剂pH 6.0-8.0.腐蚀速率降低60%3。

四、应用案例与标准限值

案例：某品牌不锈钢清洁剂(pH=3.5.含Cl⁻ 0.5%)

腐蚀速率：0.008 mm/a(中腐蚀等级);

优化后：添加0.3% BTA，pH调至7.0.腐蚀速率降至0.0005 mm/a(低腐蚀等级)2。

标准限值：GB 4806.11-2024《食品安全国家标准 食品接触用橡胶材料及制品》规定，不锈钢腐蚀速率应<0.005 mm/a1。

关键词：不锈钢灶具清洁剂;腐蚀测试;浸泡试验;电化学极化;缓蚀剂

参考文献

[1] GB/T 10123-2021 金属和合金的腐蚀 基本术语和定义[S].

[2] ASTM G31-20 浸泡腐蚀试验标准指南[S].

[3] 不锈钢在酸性清洁剂中腐蚀行为研究[J]. 材料保护, 2025. 58(3): 12-18.