استاندارد ASTM D1384 یکی از مهم‌ترین آزمون‌های شناخته‌شده برای ارزیابی پتانسیل خورندگی مایعات خنک‌کننده (مانند ضدیخ‌ها) است. این استاندارد توسط سازمان بین‌المللی ASTM تدوین شده و با عنوان کامل ASTM D1384 – Standard Test Method for Corrosion Test for Engine Coolants in Glassware شناخته می‌شود.
در این آزمون، عملکرد مایع خنک‌کننده از نظر توانایی جلوگیری از خوردگی فلزات رایج در سیستم‌های خنک‌کاری مورد بررسی قرار می‌گیرد. این فلزات معمولاً شامل آهن، فولاد، آلومینیوم، مس، لحیم و چدن هستند. آزمون D1384 به‌ویژه در صنایع خودروسازی، تولید تجهیزات موتوری، و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی کاربرد گسترده دارد.
هدف از اجرای آزمون ASTM D1384
مایعات خنک‌کننده علاوه بر وظیفه انتقال حرارت، باید بتوانند از اجزای فلزی سیستم‌های موتوری در برابر خوردگی محافظت کنند. خوردگی باعث کاهش راندمان، آسیب به قطعات و افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود. استاندارد ASTM D1384 برای ارزیابی دقیق و قابل تکرار این ویژگی حفاظتی طراحی شده است.
شیوه کلی آزمون
در این آزمون، نمونه مایع خنک‌کننده با آب رقیق می‌شود (معمولاً با نسبت 1 به 2) و درون شیشه‌های مخصوص آزمایشگاهی قرار می‌گیرد. سپس فلزاتی به صورت نمونه‌های استاندارد داخل محلول قرار داده شده و همه این اجزا در دمای بالا (معمولاً حدود 88 درجه سانتی‌گراد) و در طول زمان مشخص (حدود 336 ساعت) قرار می‌گیرند. بعد از اتمام آزمون، میزان کاهش جرم هر فلز به‌دقت اندازه‌گیری شده و بر اساس آن نتیجه‌گیری می‌شود که آیا مایع خنک‌کننده توانسته از خوردگی جلوگیری کند یا خیر.
فلزات مورد استفاده در آزمون
در استاندارد ASTM D1384 شش فلز اصلی برای بررسی خوردگی انتخاب شده‌اند که هر یک نشان‌دهنده یکی از اجزای رایج در سیستم‌های خنک‌کننده موتوری هستند:
- مس (Copper)
- لحیم (Solder)
- برنج (Brass)
- فولاد (Steel)
- چدن (Cast Iron)
- آلومینیوم (Aluminum)
این فلزات به صورت نمونه‌هایی با ابعاد استاندارد تهیه و پولیش می‌شوند تا سطح آن‌ها کاملاً یکنواخت باشد و نتیجه آزمون دقیق‌تر به‌دست آید.
ترکیبات شیمیایی در مایع خنک‌کننده
مایعات خنک‌کننده از ترکیبات شیمیایی متنوعی تشکیل شده‌اند که هدف اصلی آن‌ها جلوگیری از جوش آوردن موتور، یخ‌زدگی و خوردگی است. در آزمون ASTM D1384، معمولاً محلول آزمایش‌شده حاوی ترکیباتی از جمله موارد زیر است:
- اتیلن گلیکول یا پروپیلن گلیکول: پایه اصلی ضدیخ‌ها
- بازدارنده‌های خوردگی: مانند نمک‌های فسفات، بورات، سیلیکات یا آلی (OAT – Organic Acid Technology)
- مواد افزودنی کنترل pH
- آب مقطر یا دی‌یونیزه: برای رقیق‌سازی مایع پیش از آزمایش
کیفیت و نوع این ترکیبات تأثیر مستقیمی بر نتایج آزمون دارند.
تفسیر نتایج آزمون
پس از پایان دوره آزمایش، نمونه‌های فلزی تمیز شده و وزن‌کشی می‌شوند تا میزان کاهش وزن ناشی از خوردگی تعیین گردد. استاندارد ASTM D1384 جدول مشخصی برای تعیین حدود قابل قبول خوردگی ارائه می‌دهد. مثلاً اگر کاهش وزن نمونه آلومینیومی از مقدار مشخصی بیشتر باشد، مایع خنک‌کننده مردود تلقی می‌شود.
چند نکته کلیدی درباره تفسیر نتایج:
- کاهش جرم باید برای هر فلز به‌صورت جداگانه بررسی شود.
- اگر یک فلز خوردگی شدید نشان دهد، ممکن است نشان‌دهنده ناسازگاری شیمیایی یا ضعف در فرمولاسیون ضدیخ باشد.
- برای تأیید کیفیت یک مایع خنک‌کننده تجاری، لازم است نتایج این آزمون با الزامات تولیدکنندگان خودرو یا سازمان‌های استاندارد تطابق داشته باشد.
جمع‌بندی
استاندارد ASTM D1384 یکی از روش‌های کلیدی برای سنجش مقاومت مایعات خنک‌کننده در برابر خوردگی است. این آزمون با شبیه‌سازی شرایط واقعی درون سیستم خنک‌کاری، کمک می‌کند تا عملکرد مواد ضدیخ و محافظ‌های حرارتی در شرایط آزمایشگاهی بررسی شود. به دلیل اهمیت محافظت از فلزات مختلف در برابر خوردگی، این استاندارد جایگاه ویژه‌ای در بررسی کیفی مایعات خنک‌کننده دارد.
با استفاده از این روش، تولیدکنندگان و آزمایشگاه‌ها می‌توانند کیفیت فرمولاسیون ضدیخ‌ها را ارزیابی کرده و از عملکرد مناسب آن‌ها در سیستم‌های موتوری اطمینان حاصل کنند.