铜加速乙酸盐雾（CASS）试验详细技术内容

铜加速乙酸盐雾试验是一种用于快速评估装饰性铜-镍-铬或镍-铬镀层耐腐蚀性能的加速环境模拟试验。其通过向盐雾箱内引入氯化钠溶液、乙酸和氯化铜的混合雾化溶液，并升高试验温度，显著强化腐蚀条件，从而在较短时间内获得相对于中性盐雾试验（NSS）更快的评估结果。

1. 检测项目分类及技术要点

1.1 试验溶液配制

• 氯化钠溶液： 采用分析纯氯化钠溶于电导率不超过20 μS/cm的蒸馏水或去离子水中，浓度为(50 ± 5) g/L。

• 氯化铜溶液： 向上述氯化钠溶液中添加分析纯二水合氯化铜(CuCl₂·2H₂O)，浓度为(0.26 ± 0.02) g/L（即0.205~0.255 g/L CuCl₂·2H₂O）。

• pH值调节： 用乙酸（冰醋酸）调节配制好的溶液pH值至3.1~3.3。溶液在35℃雾化前的pH值应维持在此范围内。pH值测量应采用精密pH计，并在25℃下进行校准和测量。

1.2 试验条件与参数控制

• 试验温度： 盐雾箱暴露区的温度应恒定在(50 ± 2)℃。

• 收集液参数： 在至少16小时的连续喷雾周期内，从置于暴露区内（至少两个）的干净收集器中每小时收集的溶液，其平均氯化钠浓度应为(50 ± 10) g/L，pH值应保持在3.1~3.3。

• 雾化沉降率： 每80cm²水平收集面积（直径10cm）的收集液，平均每小时应收集(1.5 ± 0.5) mL。

• 喷雾方式： 连续喷雾。试验周期根据被测材料或产品的规格标准确定，通常为16、24、48、96、240小时等。

1.3 试样准备与评价

• 前处理： 试样应适当清洗，以去除可能影响结果的污染物。清洁方法应不影响试样表面且不引入二次腐蚀。

• 放置角度： 试样主要表面与垂直方向成(20 ± 5)°角放置，且不得直接接触箱体或相互接触。

• 试验后处理： 试验结束后，试样应在流动自来水下轻柔冲洗以去除表面残留盐分，然后立即用清洁压缩空气吹干或置于不超过40℃的干燥环境中恢复。

• 结果评定： 评定通常基于出现腐蚀产物（如锈、铜绿）的时间、腐蚀点的数量与大小、评级编号（如GB/T 6461，ISO 10289的10级保护评级RP和外观评级RA）等。具体合格判据取决于产品标准。

2. 各行业检测范围的具体要求

2.1 汽车行业

• 范围： 主要用于外饰件和部分内饰件的电镀层质量评价，如门把手、保险杠饰条、车轮盖、商标标志等。

• 要求： 通常要求进行多个周期测试（如96小时、240小时），评定镀层起泡、腐蚀蔓延、腐蚀等级等。许多车企标准（如通用GMW，福特FORD，大众VW，日产NES等）对CASS试验时间、试样预处理（是否划痕）、评价方法有详细规定，通常要求试验后无基体腐蚀，腐蚀评级≥某个等级（如≥8级）。

2.2 电子电器行业

• 范围： 评估电器外壳、连接器、开关等带装饰性镀层部件的耐蚀性。

• 要求： 侧重考核镀层连续性、孔隙率以及腐蚀对电接触性能的潜在影响。测试周期可能较短（如24、48小时），要求无红锈、镀层无鼓泡剥落。标准如IEC 60068-2-11等。

2.3 五金卫浴及家居行业

• 范围： 水龙头、花洒、门锁、合页、家具拉手等装饰性电镀产品。

• 要求： 由于使用环境潮湿，要求较高。常采用96小时或更长时间测试，评价标准严格，要求无明显腐蚀缺陷，保持良好外观。常参照国家标准（如GB/T 10125）、ASTM B368或客户特定标准。

2.4 航空航天及高端装备

• 范围： 对轻质合金（如铝合金）部件表面防护装饰性镀层的快速筛选。

• 要求： 技术要求极高，不仅考核外观，更关注镀层对基材的防护能力（阴极性镀层的孔隙率）。试验流程、溶液分析、设备校准需极其严格，常遵循行业或企业顶级规范。

3. 检测仪器的原理和应用

3.1 基本结构与原理
CASS试验箱主要由箱体、喷雾系统、加热与控温系统、饱和塔（空气加湿加温）、盐溶液储存槽、废气排放系统和控制系统构成。

• 雾化原理： 核心是喷雾系统。压缩空气经过滤、减压、预热（通过饱和塔，使其在进入喷雾器前被加热并湿化至与箱内温度相近，防止溶液冷却和沉降率波动），然后高速通过文丘里管或直接冲击吸液管，在喷嘴处将试验溶液吸入并雾化成细小盐雾。

• 加速原理： 通过添加氯化铜作为腐蚀促进剂，并用乙酸降低pH值至酸性，同时将试验温度提升至50℃，这三点共同作用极大地加速了铜-镍-铬等镀层中阴极性镀层（铬）的腐蚀进程，特别是诱发基体金属的腐蚀和镀层鼓泡。

3.2 关键仪器组件应用

• 温控系统： 采用高精度铂电阻（PT100）等温度传感器与PID控制器，确保箱体暴露区温度精确稳定在(50±2)℃。饱和塔温度通常设置略高于箱体温度（如55~65℃），以确保空气湿化充分。

• pH计： 用于精确配制和监控试验溶液及收集液的pH值，是保证试验加速性和重现性的关键。

• 收集器： 标准化的漏斗形装置，用于收集并计量单位时间内单位面积的沉降量，必须由化学惰性材料制成。

• 喷嘴： 通常由特种玻璃、塑料或陶瓷制成，耐腐蚀且能产生均匀、细密的雾化颗粒。其孔径和清洁度直接影响沉降率稳定性。

3.3 校准与维护
试验的可靠性和重现性依赖于仪器的定期校准与维护：

• 校准项目： 箱体温度、饱和塔温度、沉降率、收集液浓度与pH值。

• 维护要点： 定期清洗箱体、饱和塔及溶液槽；检查并清洁喷嘴，防止堵塞；更换破损的密封件；定期用去离子水清洗盐溶液管路。