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研究生: 周淑芳
Shu-fang Chou
論文名稱: 台灣地區鋅金屬腐蝕速率迴歸分析與鹽霧試驗之模擬比對
The Regression Analysis of Zinc Corrosion Rate for Taiwan Area and the Salt Spray Test of Zinc
指導教授: 王朝正
Chaur-Jeng Wang  
口試委員: 羅俊雄
Jiunn-shyong Luo
陳正誠
Cheng-Cheng Chen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 90
中文關鍵詞: 大氣腐蝕迴歸分析鋅金屬腐蝕性等級鹽霧試驗
外文關鍵詞: Atmospheric Corrosion, Regression Analysis, Zinc Metal, Corrosion Rating, Salt Spray Test
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  • 本研究利用交通部運輸研究所港灣技術研究中心規劃之臺灣地區腐蝕劣化因子調查研究之數據,以迴歸分析建立適用於鋅金屬腐蝕速率解釋與預測的模式。迴歸分析投入溼潤時間、氯鹽沉積率和二氧化硫沉積率為自變數,討論三者對鋅金屬腐蝕速率的影響,並依據統計推論應遵循之程序,完成迴歸模式顯著性及基本假設之檢定,以確立分析結果為具意義之模式。研究結果顯示:氯鹽沉積、二氧化硫沉積與溼潤時間等3項環境因子對臺灣地區鋅金屬的腐蝕速率,以氯鹽的影響最為顯著。建立迴歸模式時,須使用已達穩定狀態之腐蝕速率,避免高估各投入自變數對腐蝕速率之影響力。經由數個分析模式的檢定結果,得到一適用於C5M腐蝕性等級的鋅金屬腐蝕速率預測之簡單迴歸模式,Rcorr = 4.108 + 0.541 × Cl。
    此外,為瞭解鹽水噴霧試驗模擬大氣腐蝕的相關性,本研究使用三種型式之鋅試片,於鹽水噴霧試驗機進行加速腐蝕試驗,配合稱重判定法,瞭解鋅金屬於鹽霧試驗中約須進行多久之實驗時間,方可達到ISO標準規範定義之C1 ~ C5的腐蝕性等級,並將實驗結果歸納以量尺之型式呈現,方便使用對照。鹽霧試驗結果歸納顯示,進行試驗時必須同時考慮試片形狀、置放方式等因素對腐蝕速率的影響。三種型式之試片,由於單面暴露之平板狀試片背面塗覆保護蠟,且試片擺放與垂直方向呈15角,因此無腐蝕面積不一及氯鹽於表面凝結等問題,其腐蝕速率的估算值,較適合做為鋅金屬於ASTM B117試驗之試片。


    This study worked at creating a regression model for predicting the zinc corrosion rate by use the data from the study of corrosive factors of atmosphere in Taiwan which planed by Harbor & Marine Technology Center, I. O. T., M. O. T. C. The model will show the influences of chloride deposition、sulfure dioxide deposition and the time of wetness on zinc corrosion rate. Furthermore, in order to establish a meaningful model, we completed the significant tests and the basic assumptions of regression analysis based on the statistical principles. The result shows that chloride is the most significant factor to impact zinc corrosion rate among chloride deposition, sulfur dioxide deposition and the time of wetness in Taiwan. Moreover, the zinc corrosion rate should be stay in steady state or it will overestimate the influence of independent variables. By testing a number of models, a simple regression model, Rcorr = 4.108 + 0.541 × Cl, has been proposed in order to predict corrosion rate values of zinc exposed at very high corrosive atmospheres.
    In addition, in order to find the relationship between the salt spray test and atmospheric corrosion, this study used three forms of zinc specimens for salt spray test to determine the experiment period which will achieve the C1 ~ C5 corrosion rating defined in the ISO standard. The experimental results are presented as rulers. The salt spray test shows that the specimen shape and placement are the important factors on corrosion rate. The one-sided exposure specimen has a protective wax coating and is placed with the vertical angle of 15 degree. Therefore, the one-sided exposure specimen should be more suitable in the experimental under ASTM B117 conditions.

    第一章 前言…………………………………………………………………1 第二章 文獻回顧……………………………………………………………4 2.1 金屬大氣腐蝕…………………………………………………4 2.1.1 大氣腐蝕調查方法…………………………………….4 2.1.2 臺灣大氣腐蝕研究歷程……………………………….9 2.1.3 鋅金屬的大氣腐蝕機構……………………………....11 2.2 迴歸分析……………………………………………………..14 2.2.1 迴歸模式……………………………………………...14 2.2.2 迴歸的基本假設……………………………………...15 2.2.3 檢定方法……………………………………………...16 2.2.4 迴歸分析於大氣腐蝕的應用…………………….…..21 2.3 鹽水噴霧試驗(Salt Spray Test, SST)………………………..23 2.3.1 鹽霧試驗方法與結果判定…………………………...23 2.3.2 鹽霧試驗標準規範…………………………………...24 第三章 數值分析…………………………………………………………..26 3.1 鋅金屬大氣腐蝕速率影響因素之研究方法………………..26 3.1.1 預測模式之變數……………………………………...26 3.1.2 預測模式之建立……………………………………...28 3.2 迴歸參數估計與模式檢定…………………………………..30 3.2.1 複迴歸模式…………………………………………...30 3.2.2 簡單迴歸模式………………………………………...43 第四章 鹽霧試驗…………………………………………………………...51 4.1實驗方法……………………………………………………....51 4.1.1實驗材料………………………………………………51 4.1.2 實驗流程……………………………………………...51 4.1.3 試片前置處理………………………………………...52 4.1.4 鹽霧試驗……………………………………………...52 4.1.5 腐蝕速率量測………………………………………...56 4.2實驗結果與討論……………………………………………...58 4.2.1 螺旋狀試片…………………………………………...58 4.2.2 平板狀試片…………………………………………...64 4.2.3 討論…………………………………………………...70 第五章 結論………………………………………………………………..72 參考文獻……………………………………………………………………73 附錄A………………………………………………………………………76 附錄B………………………………………………………………………80

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