基於GB/T2423試驗標準,濕熱試驗方法適用範圍及(jí)注意事項
作者:
salmon範
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來源:
www.tuyatang.com
發布日(rì)期: 2019.10.30
濕熱試驗的目的(de)是采用加速方式評估元器件及其所用材料在炎熱和高濕條件(典型的熱帶環境)下抗退化(huà)的能力,而與濕熱相關的物(wù)理現(xiàn)象包括凝露、吸附、吸收、擴散(sàn)及呼吸五個方麵:
凝露,是指水蒸氣在溫度低於周圍空氣露點的表麵(miàn)凝(níng)結的現象,稱為凝(níng)露。凝露會使水蒸氣轉變成液態水。空氣中的水(shuǐ)蒸氣含量決定著露點(diǎn)的高(gāo)低。露點、濕度和水蒸氣壓力相互(hù)關聯,放置在
試驗箱內的樣品,當其(qí)表麵溫度低於試驗箱內空氣露點時,就會產生凝露。
吸附,是指水(shuǐ)分子在溫度比露點高的表麵粘附的現象,稱為吸附。吸附在試件表麵(miàn)的(de)水分子(zǐ)的量,取(qǔ)決於(yú)材料的類(lèi)型、表麵結(jié)構(gòu)和周圍空氣中的水蒸氣壓力。
吸收,水分(fèn)子在材料內部的積聚,稱為吸收。吸收水汽的量部分(fèn)取決於周圍空氣中水的含量,並且會一直持續到平衡為止(zhǐ),水分(fèn)子滲透的速度隨(suí)溫度的上升而提高。
擴散,是指(zhǐ)局部壓力不同而造成(chéng)的水(shuǐ)分期在(zài)材料中的移動,稱為擴散。電(diàn)子(zǐ)產(chǎn)品中常遇到的擴散現象是,水氣通過材料(liào)滲透到電子產品內部。
呼吸,是由於溫度變化(huà)而引(yǐn)起的樣(yàng)品空腔內外的空氣交換,稱為呼吸。呼吸(xī)作用通(tōng)常會使試件空腔內產(chǎn)生凝(níng)露現象(xiàng)。
1、GB/T2423中的濕熱試驗方法
GB/T2423《電工電子(zǐ)產品環境試驗》包括了以下六種濕熱試驗方法:
GB/T2423.3-2016試驗Cab:恒定濕熱試驗方法(fǎ)
GB/T2423.4-2008試(shì)驗Db:交變濕熱試驗方法
GB/T2423.9-2001試驗Cb:設備用恒定(dìng)濕熱(rè)試驗方法
GB/T2423.34-2012試驗Z/AD:溫度/濕熱組合(hé)循環試驗
GB/T2423.40-2013試驗Cx:未飽和高壓蒸汽恒定濕熱試驗
GB/T2423.50-2012試驗Cy:恒定濕熱主要用於元件的加速試驗
所以,應根據試驗樣品的使用環境,正確選擇標準及試驗條件來完成不同要(yào)求的濕熱試(shì)驗,以達到考核產品質量的目的(de)。不同的電子(zǐ)產品,其貯(zhù)存和使用的環境條件也各不相(xiàng)同,所以GB/T
2423中針對(duì)不同的電子產品,提(tí)供了不同的濕(shī)熱試驗條(tiáo)件以(yǐ)供選擇:
GB/T 2423.3-2016試驗Cab:恒定濕熱試驗方法(fǎ)適用於“確定電工電子(zǐ)產品、元(yuán)件或設備在高濕度(dù)條件下(xià)使用、貯存和運輸(shū)時的適應性,同時適用(yòng)於散(sàn)熱和非散熱(rè)樣品”。
GB/T2423.4-2008試驗Db:交(jiāo)變濕熱試驗方法(fǎ)適用於“確定元件、設備或其他產品在高濕度與溫度(dù)循環變化組合且通常會在產品表(biǎo)麵產生凝露的濕熱條件下使用,運輸和貯存的適應性”。另外,如果本試驗(yàn)用於檢驗帶包裝樣品在運輸和貯存過程中的性能時,應帶包裝一起進行試驗。
GB/T2423.9-2001試驗Cb:設備用恒(héng)定濕熱試驗方法適用於“確定電工電子產品,主要是指設備在高濕條件下使用和儲存的適應性;也特別適(shì)用於大型設備或試驗時可能出現與試驗室外的測(cè)試裝置有複雜聯接的設備;也可應用(yòng)於散熱型及非散熱型試(shì)驗樣品”。本(běn)試驗主要用以觀察試驗樣品在恒定(dìng)溫度、無凝(níng)露、經規定時間高濕環境下的影響。
GB/T2423.34-2012試驗Z/AD:溫度/濕熱(rè)組合循環試驗適用於“元器件(jiàn)的溫/濕度組合試驗,利用加速的方法來確定試驗樣品耐受高溫高濕和低溫劣化作用下的耐(nài)受能力”。本試驗是在高濕下進行溫度循環,並(bìng)產(chǎn)生一種“呼吸”作用,使水汽(qì)進入不(bú)完全(quán)密封(fēng)的容器。試驗包括低溫試(shì)驗階段,以確(què)定周期性結冰對試驗樣品的影響。因此,加速“呼吸(xī)”以及(jí)使吸收(shōu)在裂縫和(hé)裂隙中的水汽結冰作用是本試(shì)驗的基本特點。
GB/T2423.40-2013試驗Cx:未飽和高壓蒸汽恒定濕熱試驗適用於“以一種加速方式(shì)來評定小型電工電子產品(主要是非(fēi)氣密(mì)元件)耐濕熱(rè)劣化效應的試(shì)驗方法”。本試驗(yàn)應用於其它產品時(shí),需要確定失效模(mó)式以及與每種失(shī)效模式相關的劣化過程和嚴酷等級。水蒸氣加速滲入試驗樣品是未飽和高壓蒸汽試驗(yàn)重要的物理因素,加(jiā)速作用是因非氣密試驗樣品內部與試驗環境之間存在水汽分(fèn)壓的壓力差。
GB/T2423.50-2012試驗Cy:恒定濕熱(rè)主要用(yòng)於(yú)元件的加速試驗適用於“以一種加速方式來評定小型(xíng)電工電子產品(主要是非氣密元件(jiàn))耐濕熱劣化效應的試驗方法”本試驗(yàn)中,樣品在較長的時間內承(chéng)受很高的未飽和濕熱蒸汽壓力的作用,通常施加偏壓(yā)。本試驗在相對濕度為85%、溫度為85℃的條件下提供了若幹(gàn)優(yōu)先(xiān)的試驗(yàn)持續時間。
2、濕熱試驗(yàn)操作及注意事項
(1)濕熱試驗的操作
選擇合適的濕熱試(shì)驗方法;
預處理的程序,如在(zài)40℃的幹燥箱內放置24h;
初始檢測的項目,如外觀檢查、電性(xìng)能及機械性能;
試驗樣品放入試驗箱中的位置和狀態,如試驗樣品與試驗箱壁的距離;
樣品安裝(zhuāng)架的要求,如可再現或模擬實際(jì)使用(yòng)中的樣品熱特性條件(jiàn);
試驗的嚴(yán)酷等級:溫度、濕度及持續時間;
溫(wēn)升、降溫階段的時間及相對濕度的極限值,如3h之內應該達到(dào)高(gāo)溫,相對濕度不小於95%,溫度(dù)應在3h~6h內降(jiàng)到25℃,相對濕度不小於95%;
中間檢(jiǎn)測項目及檢測時間(jiān),如相關規範規定的檢測項目以(yǐ)及完成的檢測時間;
恢複期,如恢複時間的計算(1h~2h)是從規定的恢複條件達到時算起的;
後檢測,如根(gēn)據有關規範對試(shì)驗樣品(pǐn)的外觀及性(xìng)能進行檢測,同時測量應當在恢複期結束之後馬上進行,並且對相對(duì)濕度敏感的(de)產生要測量。
(2)濕熱試驗箱的要求
確認
高低(dī)溫濕熱試驗箱的工作溫度、濕度應符(fú)合濕熱試驗的(de)溫濕度曲線的變化要求,而且溫度及濕度的(de)容差也必須滿足標準要求。用(yòng)於保持箱內濕度水(蒸餾水或去離子(zǐ)水)的電阻率(lǜ)應(yīng)不小於500Ω·m(GB/T2423.40-2013試驗Cx和GB/T2423.50-2012試驗Cy還要求其pH值在6.0~7.2之間(jiān)),同時還要檢查箱中的(de)凝結水要連續排出箱外(經淨(jìng)化後才能使(shǐ)用),試(shì)驗樣品架(jià)所用(yòng)材料在高(gāo)濕條件下應無反應,試驗箱的(de)壁和(hé)頂的冷(lěng)凝水也不能(néng)滴落在試驗(yàn)樣品上。
(3)試驗樣(yàng)品的安裝
試驗樣品通常要求在不包裝(zhuāng)、不通電、“準備(bèi)使用”狀態或按有關標準規定的狀態置(zhì)於試驗箱中,並(bìng)且樣(yàng)品之間應有一定的距離,不能相互接觸,同時與試驗(yàn)箱(xiāng)內壁也要保持一定距離,避免樣品及與試驗箱(xiāng)接觸。需采用安裝架或支(zhī)撐架進行試(shì)驗時,應再現或模擬實際使用(yòng)中的樣品熱特性條(tiáo)件,若不能滿足條件則安(ān)裝架應對樣(yàng)品與其周圍環(huán)境之間進行熱量與濕(shī)度交換的影響程度小。另外,交變濕熱試驗時,試驗樣(yàng)品在試驗箱內通常(cháng)為單(dān)層放置,
避(bì)免放置(zhì)在上層樣品(pǐn)產生的凝露滴到下層的樣品上。
(4)試(shì)驗前樣品(pǐn)的穩定期(qī)
為了避免試驗樣(yàng)品產(chǎn)生凝(níng)露,所以要求試驗樣品在放入試驗箱後,在不(bú)加濕的條件下將溫度通常升至25℃,待溫度穩定後再將箱內的相對濕度升到規定(dìng)值(一般不(bú)小於(yú)95%)。對於(yú)交(jiāo)變濕熱試驗, 應滿足標準中(zhōng)規定的溫濕度穩定程序要求。
(5)試驗樣品(pǐn)的恢複
嚴格按照標準中規定的恢複(fù)程序進行試驗(yàn)樣品的恢複,恢複時間應從符合恢複條(tiáo)件時開(kāi)始計算,如留(liú)在試驗箱中恢複(fù)時,應在0.5h內將相對濕度降到73%~77%,然後在0.5h內將溫(wēn)度調節到試驗室的溫度。
(6)試驗樣品(pǐn)的檢測
中間檢測,試驗樣品應在試驗箱(xiāng)內(nèi)進行,不(bú)應取出箱外。後檢測,應按標準規定的環境條(tiáo)件下進行檢測,優先測量對濕度敏感的參數, 除非有(yǒu)關規定,所有參數的(de)測量應當在30min之(zhī)內(nèi)完成。
(7)試驗中斷的處理
在試驗(yàn)所規(guī)定的容差範圍(wéi)之(zhī)內發生了意(yì)外的中斷,屬(shǔ)於欠試驗中斷,導致試驗條(tiáo)件(jiàn)低於規定值,並超過了允差,則應從中斷前後一個有效循環的結束(shù)點(diǎn)重新(xīn)開始試驗。
若在(zài)試驗中(zhōng)發生了過試驗中斷,優先是停止試(shì)驗,在重新試驗前應對樣品進行(háng)適當的物理檢查和工作檢查,並用新的樣品重新(xīn)開始試(shì)驗。若確認試驗中斷的影響較小(欠試驗中斷),則恢複中斷(duàn)前的試驗條件,並從過試驗中斷點繼續試驗,否則采用新的試件重新開始試驗(yàn)。