盐雾试验箱：加速腐蚀的“时间机器”

 

大气腐蚀悄无声息，却每年造成全球GDP约3–4%的损失。对制造企业而言，若等到产品在沿海或工业大气中使用三年后才暴露镀层起泡、基体锈蚀，品牌信誉与售后成本将难以估量。盐雾试验箱（Salt Fog Chamber）因此应运而生：它用“人为加速”的方式，把数年甚至数十年的腐蚀历程压缩到数小时至数百小时，为材料选择、工艺优化、质量放行提供量化依据，成为电子、汽车、航空航天、船舶、五金、涂料及电镀等行业不可或缺的“可靠性筛子”。
 

二、工作原理：把海洋“搬”进实验室

试验介质

以中性5 % NaCl溶液（pH 6.5–7.2）为基础，可依据标准加入冰醋酸或CuCl₂，分别形成酸性盐雾（ASS）和铜加速醋酸盐雾（CASS），模拟更苛刻的工业或海洋大气。

雾化方式

无结晶喷嘴（Candol喷嘴）利用虹吸+压缩空气（70–170 kPa）将盐水雾化成1–2 μm的雾滴，沉降率控制在1–2 mL/80 cm²·h，确保盐雾均匀分布于整箱。

温度与湿度控制

试验区温度通常设定为35 ℃（NSS）、50 ℃（CASS），饱和塔温度高于试验区2–3 ℃，避免水分在喷嘴处冷凝。湿度接近100 % RH，形成连续液膜，加速电化学腐蚀。

沉降与回收

盐雾接触试样后落入漏斗，经导管回流至收集槽；槽内溶液浓度、沉降量、pH值实时监测，防止“盐堆积”造成试验失真。
 

三、核心功能：从“看得见”到“量得准”

加速腐蚀

在5 % NaCl、35 ℃、连续喷雾条件下，24 h盐雾约相当于自然大气1–3个月的腐蚀量；铜加速CASS试验的加速因子可达100×。

平行对比

同批次试样置于同一截面，消除户外暴晒中朝向、雨量、污染差异，实现“同平台”竞争。

极限评估

通过阶梯式提高温度、盐浓度或引入SO₂气体，快速获得材料耐蚀拐点，为产品环境适应性边界提供数据。

防护层筛选

对同一基体采用不同镀层（Zn、ZnNi、ZnFe、达克罗、粉末喷涂）或不同封闭剂（三价铬、硅烷、纳米陶瓷）进行平行盐雾，依据首次出现红锈或白锈时间，直接决定工艺路线。

质量仲裁

当供应链出现“镀层起泡”争议时，第三方实验室依据ISO 9227、ASTM B117、GB/T 10125出具盐雾报告，成为质量索赔或验收的法定依据。
 

四、设备结构：在腐蚀环境里“永不生锈”的箱体

壳体

外层为8 mm硬质PVC/PP焊接板，耐Cl⁻渗透、抗紫外老化；内层5 mm SUS316L不锈钢加固，兼顾强度与耐温。

饱和塔

SUS316L无缝管+钛合金加热管，确保80–90 ℃长期运行不点蚀。

顶盖

双层水封+气压弹簧，箱内微正压（50–200 Pa）防止外界空气进入，避免“盐雾外逸”腐蚀实验室。

排雾回收

试验结束自动启动“排雾中和塔”，NaOH溶液喷淋+活性炭吸附，残余盐雾排放浓度<0.05 mg/m³，满足环保法规。

控制与记录

10.1ʺ彩色触控屏，内置PID算法，温度精度±0.3 ℃，沉降量实时曲线记录，支持USB、以太网导出，符合ISO 17025审计追踪要求。
 

五、行业应用案例

汽车

某德系主机厂将铝合金轮毂进行CASS 48 h，要求表面无>Ø0.8 mm腐蚀点；通过调整ZnNi合金镀层厚度（8→12 μm）+三价铬彩色钝化，腐蚀点由15个降至0个，顺利通过量产放行。

通信电子

5G基站散热器采用铝型材+阳极氧化，需满足NSS 1000 h氧化膜无腐蚀。实验发现，氧化膜厚20 μm、封孔质量≤30 mg/dm²时，1000 h后出现局部白点；将氧化膜厚提升至30 μm并采用镍氟封孔，腐蚀0级，满足沿海部署需求。

船舶五金

DNV规范要求船用不锈钢316L紧固件必须通过NSS 720 h无锈。对比试样在喷雾720 h后仍保持金属光泽，而201不锈钢出现大面积锈斑，直接证明材质等级差异。

家电涂层

洗衣机外壳PCM板（预涂金属）需通过NSS 500 h，划叉单边腐蚀蔓延<2 mm。调整底涂环氧树脂固化温度（PMT 224→232 ℃），蔓延距离由2.8 mm降至1.5 mm，达到A级标准。

医疗器械

植入式骨钉经表面微弧氧化后，需通过ASTM F1089酸性盐雾6 h，确保无点蚀以避免体液腐蚀产生有毒离子。盐雾结果与电化学动电位极化曲线高度一致，缩短验证周期80 %。
 

六、结果评定：从“肉眼”到“数据”

定性评级

依据ISO 10289、ASTM D1654，按保护等级（Rp）和外观等级（Ra）划分0–10级，10级为无腐蚀。

定量分析

• 质量损失：精密天平（0.1 mg）称量试验前后质量，计算腐蚀速率g/m²·h。

• 盐雾剥离力：百格刀划叉后，3M胶带快速剥离，测量涂层脱落宽度。

• 电化学验证：盐雾后立刻进行EIS（电化学阻抗谱），电荷转移电阻Rct降低两个数量级即预示耐蚀性不足。

失效诊断

SEM/EDS分析腐蚀产物，若检出大量Zn5(CO3)2(OH)6，说明钝化膜已破坏，需调整封闭工艺；若出现Cl⁻富集于涂层/基体界面，则表明前处理除油不彻底。
 

七、试验标准速览

中性盐雾 NSS：ISO 9227、ASTM B117、GB/T 10125

酸性盐雾 ASS：ASTM G85 A1

铜加速 CASS：ISO 9227 CASS、ASTM B368

循环腐蚀 Prohesion：ASTM G85 Annex 5（盐雾+干燥+湿润）

汽车循环：VDA 233-102、PV 1210（盐雾→冷凝→常温干燥）

 

盐雾试验箱用可控的“人造海洋”，让时间在实验室里加速流逝；用可量化的腐蚀数据，替代了模糊的“感觉还行”。从一粒盐、一升水到一台全PVC箱体，它把复杂的电化学腐蚀拆解为可重复、可审计、可对比的标准化动作。对于企业，它是研发阶段的“筛子”、量产阶段的“尺子”、售后阶段的“盾子”；对于消费者，它是隐藏在证书背后的质量守门人。可以说，谁掌握了盐雾试验的密码，谁就掌握了产品耐蚀寿命的主动权。