銅加速鹽霧測試（CASS）是一種用于評(píng)估材料耐腐蝕性能的加速腐蝕試驗(yàn)方法。以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹：

一、測試原理

基本原理

在傳統(tǒng)的中性鹽霧試驗(yàn)（NSS）基礎(chǔ)上，銅加速鹽霧試驗(yàn)通過在鹽溶液中添加銅鹽（一般是氯化銅）來加速腐蝕過程。氯化銅的存在會(huì)催化腐蝕反應(yīng)，使金屬表面的氧化還原反應(yīng)更加劇烈。

銅離子在腐蝕過程中起到了活性催化劑的作用，它會(huì)在金屬表面形成局部的微電池反應(yīng)。以銅 - 鋅合金（黃銅）為例，鋅比銅更活潑，在鹽霧環(huán)境下，鋅會(huì)作為陽極被氧化而失去電子，銅離子會(huì)在陰極（相對(duì)不活潑的金屬部分）得到電子，加速了金屬的腐蝕速度。

化學(xué)反應(yīng)過程

陽極反應(yīng)：

陰極反應(yīng)：

在鹽霧試驗(yàn)箱中，鹽溶液（主要成分是氯化鈉）會(huì)被霧化并噴灑在測試樣品表面。當(dāng)有氯化銅存在時(shí)，對(duì)于鐵基材料，主要發(fā)生的反應(yīng)如下：

生成的亞鐵離子會(huì)與溶液中的氫氧根離子結(jié)合，形成氫氧化亞鐵。由于試驗(yàn)環(huán)境中有氧氣存在，氫氧化亞鐵會(huì)進(jìn)一步被氧化為氫氧化鐵，最終形成鐵銹。氯化銅的存在會(huì)使這些反應(yīng)的速度加快。

二、測試溶液的配制

成分及比例

氯化鈉（）的濃度一般為 5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），這與中性鹽霧試驗(yàn)的氯化鈉濃度相同。氯化銅（）的添加量通常為 0.26g/L。

溶液的酸堿度（）需要用冰醋酸調(diào)節(jié)到 3.1 - 3.3 之間。冰醋酸的加入主要是為了營造酸性環(huán)境，進(jìn)一步加速腐蝕反應(yīng)。

配制步驟

首先，準(zhǔn)確稱取一定量的氯化鈉（根據(jù)配制溶液的體積計(jì)算所需質(zhì)量），將其溶解在適量的蒸餾水中。然后，稱取規(guī)定量的氯化銅晶體，加入到氯化鈉溶液中，攪拌使其充分溶解。

最后，用酸度計(jì)監(jiān)測溶液的值，逐滴加入冰醋酸，緩慢調(diào)節(jié)值到規(guī)定的范圍。配制好的溶液需要經(jīng)過過濾，以去除可能存在的雜質(zhì)。

三、測試設(shè)備及條件

鹽霧試驗(yàn)箱

鹽霧試驗(yàn)箱是進(jìn)行銅加速鹽霧測試的關(guān)鍵設(shè)備。它主要由噴霧系統(tǒng)、樣品放置架、加熱系統(tǒng)、鹽溶液儲(chǔ)存槽和空氣壓縮機(jī)等部分組成。

噴霧系統(tǒng)能夠?qū)Ⅺ}溶液均勻地霧化成微小的液滴，并噴灑在樣品表面。樣品放置架可以放置不同形狀和尺寸的測試樣品，并且要保證樣品之間不會(huì)相互接觸或遮擋，以免影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。加熱系統(tǒng)用于維持試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度，一般試驗(yàn)溫度設(shè)定為 50℃左右。

試驗(yàn)參數(shù)

鹽霧沉降量是一個(gè)重要的參數(shù)，一般要求在 1 - 2mL/（80?h）之間。這個(gè)參數(shù)可以通過調(diào)節(jié)噴霧壓力、噴頭的孔徑和數(shù)量以及試驗(yàn)箱內(nèi)的氣流等因素來控制。

試驗(yàn)周期根據(jù)不同的材料和測試要求而有所不同，常見的試驗(yàn)周期有 24 小時(shí)、48 小時(shí)、72 小時(shí)、96 小時(shí)等。在整個(gè)試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)箱內(nèi)要保持相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件，盡量減少外界因素的干擾。

四、測試樣品的準(zhǔn)備

樣品尺寸及數(shù)量

樣品的尺寸應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)箱的大小和試驗(yàn)要求來確定。一般來說，樣品的表面積不宜過小，以保證能夠得到可靠的試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于板材類樣品，邊長或直徑不小于 50mm 為宜。

每種材料或產(chǎn)品的測試樣品數(shù)量一般不少于 3 個(gè)，這樣可以通過多個(gè)樣品的測試結(jié)果來減少試驗(yàn)誤差，取平均值作為最終的試驗(yàn)結(jié)果。

樣品預(yù)處理

樣品在測試前需要進(jìn)行清洗，以去除表面的油污、灰塵等雜質(zhì)?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑（如乙醇、丙酮等）進(jìn)行擦拭清洗，然后用蒸餾水沖洗干凈。清洗后的樣品要自然晾干或用冷風(fēng)吹干，避免在表面留下水漬。

對(duì)于一些有表面涂層的樣品，還需要檢查涂層的完整性，如有破損或缺陷，可能會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

五、測試結(jié)果的評(píng)價(jià)

外觀觀察

試驗(yàn)結(jié)束后，首先對(duì)樣品的外觀進(jìn)行觀察?？梢酝ㄟ^肉眼或借助放大鏡、顯微鏡等工具來觀察樣品表面的腐蝕情況，如腐蝕斑點(diǎn)的大小、形狀、分布密度等。

記錄樣品表面是否有紅銹（對(duì)于鋼鐵材料）、銅綠（對(duì)于銅合金）等腐蝕產(chǎn)物出現(xiàn)，以及它們出現(xiàn)的位置和程度。

質(zhì)量損失測量

可以在試驗(yàn)前后分別稱量樣品的質(zhì)量，計(jì)算質(zhì)量損失。質(zhì)量損失的計(jì)算公式為：，其中是試驗(yàn)前樣品的質(zhì)量，是試驗(yàn)后樣品的質(zhì)量。

根據(jù)質(zhì)量損失的情況，可以評(píng)估材料的耐腐蝕性能。質(zhì)量損失越大，說明材料的耐腐蝕性能越差。

腐蝕深度測量

對(duì)于一些重要的結(jié)構(gòu)材料，還需要測量腐蝕深度?？梢允褂霉鈱W(xué)顯微鏡、電子顯微鏡或者采用輪廓儀等設(shè)備來測量腐蝕后的表面輪廓，從而確定腐蝕深度。

腐蝕深度是評(píng)估材料剩余強(qiáng)度和使用壽命的重要指標(biāo)，對(duì)于一些承受較大載荷的零部件，腐蝕深度超過一定限度可能會(huì)導(dǎo)致零部件失效。