铜加速乙酸盐雾试验(CASS)_【CMA/CNAS认证】

铜加速乙酸盐雾试验 (CASS) 技术综述

铜加速乙酸盐雾试验是一种强化腐蚀试验方法，主要用于快速评估装饰性镀层，特别是铜-镍-铬镀层和铝阳极氧化层的耐腐蚀性能。其核心原理是在传统的盐雾试验基础上，通过加入铜盐并调节pH值至酸性范围，显著加速腐蚀进程，从而在较短的试验周期内获得与长期自然暴露相关性的结果。

1. 检测项目

CASS试验的检测项目主要围绕试样在加速腐蚀环境下的表现进行评估，可分为定量测试和定性观察。

腐蚀外观评级： 这是最核心的检测项目。试验结束后，取出试样，用清水冲洗并干燥，在规定的光照条件下，与标准图谱进行对比，评定腐蚀缺陷（如腐蚀点、斑点、起泡等）的等级。通常采用数字等级表示，等级越高，表示表面腐蚀缺陷越少，耐腐蚀性能越好。
腐蚀缺陷的起始时间评估： 定期观察试样，记录首次出现基体腐蚀或镀层起泡等特定类型腐蚀缺陷的时间。此项目用于衡量镀层的耐久性和完整性。
质量变化： 对于某些特定样品，可在试验前后精确称量其质量，通过质量的变化来量化腐蚀的严重程度。此法通常用于均匀腐蚀的评估，但对于装饰性镀层，其应用受限。
微观分析： 试验后，可通过金相显微镜或电子显微镜对腐蚀坑的形貌、深度以及腐蚀产物的成分进行分析，以研究腐蚀机理和镀层的薄弱环节。
附着力评估： 对试验后出现起泡或剥落的区域，可进行划格法或胶带剥离试验，以评估腐蚀环境对镀层与基体之间结合力的影响。

2. 检测范围

CASS试验主要适用于对腐蚀敏感且需要快速评价的装饰-防护性镀层和表面处理层。

装饰性电镀层：
- 铜-镍-铬镀层：汽车外饰件、卫浴五金、家具配件等。
- 镍-铬镀层：家用电器面板、消费电子产品外壳等。
- 锌合金压铸件上的防护-装饰性镀层。
铝及铝合金阳极氧化层：
- 建筑铝型材的表面阳极氧化膜。
- 电子产品（如手机、笔记本电脑）外壳的阳极氧化层。
- 汽车、航空航天领域铝制部件的阳极氧化层。
其他金属镀层： 如塑料电镀件（ABS塑料电镀）、锡镀层、银镀层等，也可根据特定需求采用CASS试验进行快速筛选和对比。
有机涂层下的金属基材： 有时也用于评估涂装前金属基材处理（如磷化膜）的质量。

3. 标准方法

CASS试验的实施严格遵循国内外标准规范，以确保结果的可重复性和可比性。

国际标准：
- ISO 3770: 2017 《金属和无机覆盖层铜加速乙酸盐雾试验（CASS试验）》是国际上广泛认可的权威标准。
- ASTM B368: 2021 《铜加速乙酸盐雾试验标准方法》是北美地区普遍采用的标准。
中国国家标准：
- GB/T 10125 《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中明确规定了中性盐雾试验（NSS）、乙酸盐雾试验（AASS）和铜加速乙酸盐雾试验（CASS）三种方法的具体要求。其中CASS试验部分与ISO 3770标准技术内容基本一致。
行业标准：
- 汽车、电子、五金等行业通常会引用或制定更为细化的标准，如QB/T 3826 《轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法》等，其核心方法均源于国家标准和国际标准。

这些标准详细规定了试验溶液的准备（氯化钠浓度、氯化铜浓度、pH值范围）、试验箱的温度、盐雾收集速率、试样放置角度以及结果评定方法等关键参数。

4. 检测仪器

进行CASS试验的核心设备是铜加速乙酸盐雾试验箱，其结构精密，需满足严格的腐蚀环境模拟要求。

试验箱体： 采用耐腐蚀材料（如增强塑料、玻璃钢）制成，具备良好的密封性和保温性。箱盖通常为透明材料，便于观察箱内情况。
喷雾系统： 这是试验箱的核心部件。包括：
- 压缩空气供给与净化系统： 提供洁净、无油、无尘的压缩空气，并经过饱和器（通常内置热水）进行加湿和预热，使其在进入喷嘴前达到与箱内相同的温度，防止喷雾过程中发生冷却效应。
- 盐水储存与输送系统： 储存并输送符合标准的试验溶液。
- 喷嘴： 采用特殊设计（如文丘里型或塔式喷嘴），将压缩空气与试验溶液混合，产生细小、均匀且弥散的盐雾。
加热与温度控制系统： 箱内装有加热元件和高精度温控器，确保试验区域温度恒定在标准规定的（50±2）℃范围内。温度控制的准确性直接影响试验结果的再现性。
盐雾收集装置： 箱内至少放置两个由惰性材料制成的漏斗形收集器，用于收集盐雾沉降量。标准要求每80cm²水平收集面积，连续收集16小时的盐雾沉降量应为1.0~2.0 mL/h。
排气系统： 箱体上部设有排气管道，将箱内多余的气体排出室外，并保持箱内压力微正压，防止盐雾外逸。