一、试验原理：CASS试验对电线电缆的针对性腐蚀机制

电线电缆在CASS试验中面临以下典型腐蚀路径，需重点模拟实际使用中的极端环境：

铜导体的电化学腐蚀：电线电缆的铜导体在盐雾环境中，氯离子（Cl⁻）与铜离子（Cu²⁺）形成微电池，加速铜的氧化（Cu → Cu²⁺ + 2e⁻）。例如，未做防护的铜导体在24小时CASS试验后，表面可能出现绿色腐蚀产物（碱式氯化铜），导致接触电阻升高（从10mΩ增至20mΩ以上），影响信号传输稳定性。

绝缘层的渗透与老化：盐雾可能通过绝缘层（如PVC、XLPE）的微孔渗透至铜导体，导致局部腐蚀。例如，PVC绝缘层在48小时试验后可能因氯离子渗透出现变色（从白色变为黄褐色），介电强度下降（从20kV/mm降至15kV/mm以下）。

护套层的剥离与开裂：电线电缆的护套层（如聚乙烯、橡胶）在盐雾中可能因腐蚀导致粘接强度下降。例如，橡胶护套在72小时试验后可能因氯离子侵蚀出现裂纹（长度＞5mm），导致机械保护失效。连接端的腐蚀加剧：电线电缆的连接端子（如压接端子、焊接点）在盐雾中因电位差形成微电池，腐蚀速率比导体快3-5倍。例如，压接端子在24小时试验后可能因腐蚀导致接触不良（接触电阻从5mΩ增至20mΩ以上）。

二、标准依据：电线电缆的专用测试要求

电线电缆CASS试验需结合以下标准，确保测试结果符合行业规范：

国际标准：

ISO 9227：通用盐雾试验方法，规定CASS试验的溶液配比（5% NaCl + 0.26 g/L CuCl₂·2H₂O）、温度（50℃）和湿度（≥95%）。

IEC 60512-23：电子设备连接器和元件的环境试验方法，规定电线电缆连接端的CASS试验条件（如48小时试验后接触电阻变化≤10%）。

IEC 60228：绝缘导体电缆的导体尺寸标准，间接规定导体在盐雾试验中的耐腐蚀要求（如铜导体直径变化≤5%）。

国内标准：

GB/T 2423.17：电工电子产品环境试验 第2部分：盐雾试验方法，适用于电线电缆的绝缘和护套层测试。

GB/T 5023.3：额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆，规定电缆在盐雾试验中的外观和性能要求（如绝缘层无开裂、护套层无剥离）。

JB/T 8137：电线电缆交货盘技术条件，间接规定电缆在运输和存储中的耐腐蚀要求（如护套层耐盐雾等级≥5级）。

行业与企业标准：

汽车行业：车载电缆需通过96小时CASS试验，满足ISO 16750-4（道路车辆 电气和电子设备的环境条件和试验）的振动+盐雾复合测试要求。

轨道交通行业：铁路信号电缆需通过72小时CASS试验，满足TB/T 3113（铁路信号电缆技术条件）的绝缘电阻要求（≥100MΩ）。

新能源行业：光伏电缆需通过48小时CASS试验，满足EN 50618（光伏电缆标准）的耐紫外线+盐雾复合测试要求。

三、实施要点：电线电缆的特殊测试要求

样品准备：

导体处理：对铜导体进行预处理（如酸洗、钝化），去除表面氧化层，确保腐蚀均匀性。

绝缘层保护：对非测试区域（如电缆中间段）用耐酸胶带（如聚四氟乙烯胶带）密封，防止误腐蚀。

连接端处理：对压接端子、焊接点进行清洁（如超声波清洗），去除油脂和杂质，确保接触电阻稳定。

试验条件设定：

溶液配制：按5% NaCl + 0.26 g/L CuCl₂·2H₂O配制盐溶液，pH值调整至3.1-3.3（用冰醋酸调节）。

设备参数：试验箱温度50℃±2℃，相对湿度≥95%，盐雾沉降量1-2 mL/80cm²·h，喷雾压力0.7-1.4 MPa。

喷雾周期：连续喷雾或间歇喷雾（如喷15分钟、停15分钟），总试验时间根据客户要求设定（如24h、48h、96h）。

动态测试：结合弯曲试验（如半径10倍电缆直径，弯曲180°）或振动试验（频率10-55Hz，振幅1.5mm）模拟实际工况。

样品安装与监控：

安装方式：电缆以自然状态放置（如水平悬挂或垂直固定），确保盐雾均匀覆盖导体、绝缘层和护套层。

过程记录：每24小时检查盐雾沉降量、溶液浓度及箱内温湿度，记录异常波动（如温度超标可能导致绝缘层热应力开裂）。

功能监测：对带信号传输的电缆，每12小时进行一次绝缘电阻测试（如从100MΩ降至50MΩ以下为不合格）；对普通电缆，每24小时测量导体电阻等参数。

四、结果判定：电线电缆的腐蚀评价方法

外观检查：

导体：按ISO 4628标准评定腐蚀等级（0级无腐蚀，10级完全腐蚀），记录导体表面腐蚀产物（如绿色碱式氯化铜）的面积和深度。例如，导体表面腐蚀面积＞15%即为不合格。

绝缘层：检查是否出现变色、开裂、起泡等现象，用光学显微镜测量裂纹深度（如从0.1mm增至0.5mm）。

护套层：检查是否出现剥离、开裂，用拉力试验机测试粘接强度（如从10N/mm降至5N/mm）。

连接端：检查压接端子、焊接点是否出现腐蚀产物（如红色氧化铁），用接触电阻测试仪测量电阻变化（如从5mΩ升至20mΩ以上）。

功能测试：

电气性能：测量电缆的绝缘电阻（如从100MΩ降至50MΩ以下）、导体电阻（如从0.1Ω/m增至0.2Ω/m），变化超过20%需重新评估设计。

机械性能：测量电缆的弯曲半径（如从10倍直径减至5倍直径）、抗拉强度（如从100N减至50N），变化超过30%需优化结构。

信号传输：对带屏蔽层的电缆，测量屏蔽效能（如从80dB降至60dB以下），确保抗干扰能力。

等级判定：

综合外观与功能结果，按企业标准划分耐蚀等级（如A级：48小时无功能失效；B级：24小时无失效）。

典型失效模式：导体腐蚀导致接触不良→信号中断；绝缘层腐蚀导致漏电→设备损坏；护套层腐蚀导致机械保护失效→电缆断裂。

五、结果分析：电线电缆的腐蚀改进方向

材料优化：

若铜导体在24小时后腐蚀断裂，建议改用镀锡铜（锡层厚度≥5μm）或镀镍铜（镍层厚度≥2μm），提高耐蚀性。

对绝缘层，若PVC在试验后变色，建议改用XLPE（交联聚乙烯）或硅橡胶，提升耐氯离子渗透能力。

对护套层，若聚乙烯在试验后开裂，建议改用聚氨酯或热塑性弹性体（TPE），增强耐环境应力开裂性能。

工艺改进：

若连接端腐蚀严重，建议优化压接工艺（如增加压接力至500N）、改用激光焊接（减少热影响区）。

对电缆整体，若护套层剥离，建议优化挤出工艺（如提高挤出温度至180℃）、增加粘接剂用量。

设计优化：

增加导体截面积（如从1.5mm²增至2.5mm²），降低腐蚀后的电阻升高幅度。

对屏蔽层，采用铝箔+镀锡铜丝编织结构，提升耐盐雾腐蚀能力。

对户外电缆，增加排水孔（直径2mm，间距500mm），防止盐雾积水导致腐蚀加剧。

标准匹配：

出口到高湿度地区的电缆，建议按IEC 60512-23执行48小时CASS试验。

工业控制设备用电缆，可按GB/T 2423.17执行24小时试验，但需结合振动测试。

六、总结

电线电缆铜加速盐雾试验是保障产品可靠性的关键环节。建议企业：

结合产品使用环境（如消费电子/车载/工业）选择合适的试验周期（24-96小时）。优先选择具备CNAS/CMA资质的第三方实验室，确保测试结果权威性。在试验报告中明确要求供应商提供腐蚀机理分析（如电化学迁移、应力腐蚀），指导材料与工艺改进