铜加速盐雾试验（CASS）是针对有色金属镀层及装饰性涂层的高效加速腐蚀评价方法，通过在中性盐雾（NSS）基础上引入铜离子与酸性环境，大幅缩短腐蚀周期，更精准模拟苛刻使用场景（如工业大气、汽车尾气环境）。本文详细解析CASS的操作流程，并对比其与NSS试验的结果差异，为产品耐腐蚀性能评估提供参考。

铜加速盐雾试验的前期准备要点

开展CASS试验前，需完成三大核心准备：设备、试剂与试样。设备需选用符合GB/T 10125标准的盐雾箱，配备独立控温的试验箱与饱和塔、聚四氟乙烯喷嘴及在线pH监测仪；辅助设备包括电子天平（精度0.1g）、pH计（精度0.1）及过滤装置。试剂需准备分析纯氯化钠（无碘）、氯化铜二水合物（纯度≥99%）、冰乙酸（浓度≥99.5%），确保无钙镁离子等杂质。

试样需按产品标准裁剪（如100mm×150mm），表面用丙酮超声清洗10分钟去除油污，保留自然状态（如钝化膜）；需记录镀层厚度（磁感应膜厚仪测5点平均值）、表面粗糙度（Ra值）及预处理工艺。批量试样需随机抽取3-5个，确保结果具统计意义。

需注意，试样表面的划痕或缺陷需注明，这些部位会成为腐蚀起点；若试样为不规则件（如汽车零部件），需模拟实际使用状态摆放，关键暴露面朝向喷雾方向。

CASS试验溶液的配制步骤

溶液配方为：50g/L氯化钠、0.26g/L氯化铜二水合物，pH3.1-3.3（25℃）。配制时先将800mL 60℃去离子水倒入塑料桶，加氯化钠搅拌5分钟至溶解；再加氯化铜搅拌10分钟（充分溶解低溶解度的氯化铜）；随后滴加冰乙酸（每次0.5mL），测pH至3.1-3.3（通风橱操作，避免乙酸挥发）。

补去离子水至1升，用中速滤纸过滤去除不溶物；倒入密封聚乙烯桶保存，避免与二氧化碳反应导致pH升高。使用前需复测pH，若超3.3补加冰乙酸，若低于3.1则重新配制（不可用氢氧化钠调整，避免引入钠离子）。

细节要求：氯化铜需存干燥器，称量快速；去离子水电导率≤10μS/cm；冰乙酸用分析纯，避免工业级甲酸杂质影响pH稳定性。

试验设备的调试与校准

调试前用去离子水冲洗盐雾箱，去除残留盐粒。设置温度：试验箱35℃±2℃（加热管调节），饱和塔47℃±2℃（确保湿度≥95%）；用标准温度计测顶、中、底部温度，温差≤2℃。

校准喷雾量：将两个80cm²玻璃收集器放试样区两端，连续收集1小时，体积需1.0-2.0mL/80cm²·h。若过低，清理喷嘴或调压缩空气压力（0.1-0.3MPa）；若过高，减小喷嘴流量。

pH校准用标准缓冲液（pH4.00、7.00）校准pH计，测溶液及收集液pH，确保试验中收集液pH3.0-3.4。同时检查压缩空气净化装置，避免油份附着试样表面阻碍腐蚀。

试样的安装与摆放

试样安装角度为与垂直方向成15°-30°（平面件），确保盐雾均匀沉降；间距≥20mm，不重叠遮挡，避免腐蚀产物滴落。固定用惰性材料（塑料夹具、尼龙线），禁止金属夹具（如铁、铜），防止电偶腐蚀。

不规则试样（如轮毂）需模拟实际状态，关键接触面朝向喷雾；批量试样需均匀分布在箱内，避免边缘与中心位置差异（边缘喷雾量可能略高）。

试验运行的控制要点

CASS试验采用连续喷雾（标准默认），运行时间按产品要求（如24、48、72小时）。每2小时记录试验箱温度、饱和塔温度及喷雾量，若温度波动超±2℃需调整设备；禁止频繁开门（每次≤1分钟），避免破坏环境。

若喷雾量异常（如<1.0mL），立即检查喷嘴是否堵塞；若pH偏离，重新配制溶液。试验中若需检查试样，用相机记录状态，避免用手触摸（汗液会腐蚀表面）。

CASS试验的结果评定

试验结束后，试样用≤40℃流动去离子水冲洗，无水乙醇干燥。评定内容：（1）腐蚀面积：网格法或图像软件测腐蚀区占比（≤5%为一级，5%-10%二级）；（2）镀层状态：检查脱落、起泡、开裂；（3）红锈时间：记录基体（如铁）出现红锈的最早时间（镀锌层红锈表示镀层失效）；（4）腐蚀产物：CASS中锌镀层腐蚀产物为白色粉末（氧化锌），红锈为铁氧化物。

评定按GB/T 10125或ISO 9227标准，结果记录为“腐蚀等级+运行时间”（如4级/48小时）。需保留试样照片及原始数据，便于追溯。

CASS与NSS的试验条件差异

NSS溶液为50g/L氯化钠，pH6.5-7.2；CASS添加0.26g/L氯化铜及冰乙酸，pH3.1-3.3。两者试验箱温度均为35℃，但CASS的酸性环境与铜离子催化使腐蚀更剧烈；NSS模拟中性沿海环境，CASS模拟酸性工业环境。

两者腐蚀机制的区别

NSS中，氯离子吸附破坏镀层钝化膜，形成点蚀坑，坑内水解产酸加速腐蚀（缓慢点蚀穿透）；CASS中，氯化铜提供的Cu²+作为阴极催化剂，与镀层形成Cu/H2电极对，提高阴极反应速率，同时酸性环境增强氢离子氧化性（快速全面腐蚀+催化）。CASS腐蚀速率是NSS的3-5倍（依镀层类型）。

试验结果的表现差异

（1）腐蚀速度：镀锌层（8μm）NSS白锈（氧化锌）72小时出现，CASS仅24小时；红锈（铁）NSS168小时，CASS48小时。（2）腐蚀形态：NSS为局部点蚀（坑状），CASS为均匀片状腐蚀，产物更疏松易脱落。（3）严厉性：CASS要求更高，通过CASS48小时的产品通常能过NSS168小时，反之不一定。

适用场景的区别

NSS适用于一般环境产品（室内家具、普通五金），成本低、周期长；CASS适用于苛刻环境产品（汽车零部件、电子设备、海洋装备），快速验证镀层性能（新产品开发加速测试）。CASS也用于比较不同镀层（如锌镍合金vs热镀锌），加速区分性能差异。