聚焦瑞凱,傳遞環(huán)境檢測(cè)行業(yè)新動(dòng)態(tài)

基于GB/T2423試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),濕熱試驗(yàn)方法適用范圍及注意事項(xiàng)

作者: salmon范 編輯: 瑞凱儀器 來(lái)源: www.shubeikang.com 發(fā)布日期: 2019.10.30
    濕熱試驗(yàn)的目的是采用加速方式評(píng)估元器件及其所用材料在炎熱和高濕條件(典型的熱帶環(huán)境)下抗退化的能力,而與濕熱相關(guān)的物理現(xiàn)象包括凝露、吸附、吸收、擴(kuò)散及呼吸五個(gè)方面:
    凝露,是指水蒸氣在溫度低于周圍空氣露點(diǎn)的表面凝結(jié)的現(xiàn)象,稱為凝露。凝露會(huì)使水蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)水??諝庵械乃魵夂繘Q定著露點(diǎn)的高低。露點(diǎn)、濕度和水蒸氣壓力相互關(guān)聯(lián),放置在 試驗(yàn)箱內(nèi)的樣品,當(dāng)其表面溫度低于試驗(yàn)箱內(nèi)空氣露點(diǎn)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生凝露。
    吸附,是指水分子在溫度比露點(diǎn)高的表面粘附的現(xiàn)象,稱為吸附。吸附在試件表面的水分子的量,取決于材料的類型、表面結(jié)構(gòu)和周圍空氣中的水蒸氣壓力。
    吸收,水分子在材料內(nèi)部的積聚,稱為吸收。吸收水汽的量部分取決于周圍空氣中水的含量,并且會(huì)一直持續(xù)到平衡為止,水分子滲透的速度隨溫度的上升而提高。
    擴(kuò)散,是指局部壓力不同而造成的水分期在材料中的移動(dòng),稱為擴(kuò)散。電子產(chǎn)品中常遇到的擴(kuò)散現(xiàn)象是,水氣通過(guò)材料滲透到電子產(chǎn)品內(nèi)部。

    呼吸,是由于溫度變化而引起的樣品空腔內(nèi)外的空氣交換,稱為呼吸。呼吸作用通常會(huì)使試件空腔內(nèi)產(chǎn)生凝露現(xiàn)象。

    1、GB/T2423中的濕熱試驗(yàn)方法

    GB/T2423《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)》包括了以下六種濕熱試驗(yàn)方法:
    GB/T2423.3-2016試驗(yàn)Cab:恒定濕熱試驗(yàn)方法
    GB/T2423.4-2008試驗(yàn)Db:交變濕熱試驗(yàn)方法
    GB/T2423.9-2001試驗(yàn)Cb:設(shè)備用恒定濕熱試驗(yàn)方法
    GB/T2423.34-2012試驗(yàn)Z/AD:溫度/濕熱組合循環(huán)試驗(yàn)
    GB/T2423.40-2013試驗(yàn)Cx:未飽和高壓蒸汽恒定濕熱試驗(yàn)
    GB/T2423.50-2012試驗(yàn)Cy:恒定濕熱主要用于元件的加速試驗(yàn)
    所以,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)樣品的使用環(huán)境,正確選擇標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)條件來(lái)完成不同要求的濕熱試驗(yàn),以達(dá)到考核產(chǎn)品質(zhì)量的目的。不同的電子產(chǎn)品,其貯存和使用的環(huán)境條件也各不相同,所以GB/T 2423中針對(duì)不同的電子產(chǎn)品,提供了不同的濕熱試驗(yàn)條件以供選擇:
    GB/T 2423.3-2016試驗(yàn)Cab:恒定濕熱試驗(yàn)方法適用于“確定電工電子產(chǎn)品、元件或設(shè)備在高濕度條件下使用、貯存和運(yùn)輸時(shí)的適應(yīng)性,同時(shí)適用于散熱和非散熱樣品”。
    GB/T2423.4-2008試驗(yàn)Db:交變濕熱試驗(yàn)方法適用于“確定元件、設(shè)備或其他產(chǎn)品在高濕度與溫度循環(huán)變化組合且通常會(huì)在產(chǎn)品表面產(chǎn)生凝露的濕熱條件下使用,運(yùn)輸和貯存的適應(yīng)性”。另外,如果本試驗(yàn)用于檢驗(yàn)帶包裝樣品在運(yùn)輸和貯存過(guò)程中的性能時(shí),應(yīng)帶包裝一起進(jìn)行試驗(yàn)。
    GB/T2423.9-2001試驗(yàn)Cb:設(shè)備用恒定濕熱試驗(yàn)方法適用于“確定電工電子產(chǎn)品,主要是指設(shè)備在高濕條件下使用和儲(chǔ)存的適應(yīng)性;也特別適用于大型設(shè)備或試驗(yàn)時(shí)可能出現(xiàn)與試驗(yàn)室外的測(cè)試裝置有復(fù)雜聯(lián)接的設(shè)備;也可應(yīng)用于散熱型及非散熱型試驗(yàn)樣品”。本試驗(yàn)主要用以觀察試驗(yàn)樣品在恒定溫度、無(wú)凝露、經(jīng)規(guī)定時(shí)間高濕環(huán)境下的影響。
    GB/T2423.34-2012試驗(yàn)Z/AD:溫度/濕熱組合循環(huán)試驗(yàn)適用于“元器件的溫/濕度組合試驗(yàn),利用加速的方法來(lái)確定試驗(yàn)樣品耐受高溫高濕和低溫劣化作用下的耐受能力”。本試驗(yàn)是在高濕下進(jìn)行溫度循環(huán),并產(chǎn)生一種“呼吸”作用,使水汽進(jìn)入不完全密封的容器。試驗(yàn)包括低溫試驗(yàn)階段,以確定周期性結(jié)冰對(duì)試驗(yàn)樣品的影響。因此,加速“呼吸”以及使吸收在裂縫和裂隙中的水汽結(jié)冰作用是本試驗(yàn)的基本特點(diǎn)。
    GB/T2423.40-2013試驗(yàn)Cx:未飽和高壓蒸汽恒定濕熱試驗(yàn)適用于“以一種加速方式來(lái)評(píng)定小型電工電子產(chǎn)品(主要是非氣密元件)耐濕熱劣化效應(yīng)的試驗(yàn)方法”。本試驗(yàn)應(yīng)用于其它產(chǎn)品時(shí),需要確定失效模式以及與每種失效模式相關(guān)的劣化過(guò)程和嚴(yán)酷等級(jí)。水蒸氣加速滲入試驗(yàn)樣品是未飽和高壓蒸汽試驗(yàn)重要的物理因素,加速作用是因非氣密試驗(yàn)樣品內(nèi)部與試驗(yàn)環(huán)境之間存在水汽分壓的壓力差。
    GB/T2423.50-2012試驗(yàn)Cy:恒定濕熱主要用于元件的加速試驗(yàn)適用于“以一種加速方式來(lái)評(píng)定小型電工電子產(chǎn)品(主要是非氣密元件)耐濕熱劣化效應(yīng)的試驗(yàn)方法”本試驗(yàn)中,樣品在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)承受很高的未飽和濕熱蒸汽壓力的作用,通常施加偏壓。本試驗(yàn)在相對(duì)濕度為85%、溫度為85℃的條件下提供了若干優(yōu)先的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間。

    2、濕熱試驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)

    (1)濕熱試驗(yàn)的操作
    選擇合適的濕熱試驗(yàn)方法;
    預(yù)處理的程序,如在40℃的干燥箱內(nèi)放置24h;
    初始檢測(cè)的項(xiàng)目,如外觀檢查、電性能及機(jī)械性能;
    試驗(yàn)樣品放入試驗(yàn)箱中的位置和狀態(tài),如試驗(yàn)樣品與試驗(yàn)箱壁的距離;
    樣品安裝架的要求,如可再現(xiàn)或模擬實(shí)際使用中的樣品熱特性條件;
    試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí):溫度、濕度及持續(xù)時(shí)間;
    溫升、降溫階段的時(shí)間及相對(duì)濕度的極限值,如3h之內(nèi)應(yīng)該達(dá)到高溫,相對(duì)濕度不小于95%,溫度應(yīng)在3h~6h內(nèi)降到25℃,相對(duì)濕度不小于95%;
    中間檢測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)時(shí)間,如相關(guān)規(guī)范規(guī)定的檢測(cè)項(xiàng)目以及完成的檢測(cè)時(shí)間;
    恢復(fù)期,如恢復(fù)時(shí)間的計(jì)算(1h~2h)是從規(guī)定的恢復(fù)條件達(dá)到時(shí)算起的;
    后檢測(cè),如根據(jù)有關(guān)規(guī)范對(duì)試驗(yàn)樣品的外觀及性能進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)測(cè)量應(yīng)當(dāng)在恢復(fù)期結(jié)束之后馬上進(jìn)行,并且對(duì)相對(duì)濕度敏感的產(chǎn)生要測(cè)量。
    (2)濕熱試驗(yàn)箱的要求
    確認(rèn) 高低溫濕熱試驗(yàn)箱的工作溫度、濕度應(yīng)符合濕熱試驗(yàn)的溫濕度曲線的變化要求,而且溫度及濕度的容差也必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。用于保持箱內(nèi)濕度水(蒸餾水或去離子水)的電阻率應(yīng)不小于500Ω·m(GB/T2423.40-2013試驗(yàn)Cx和GB/T2423.50-2012試驗(yàn)Cy還要求其pH值在6.0~7.2之間),同時(shí)還要檢查箱中的凝結(jié)水要連續(xù)排出箱外(經(jīng)凈化后才能使用),試驗(yàn)樣品架所用材料在高濕條件下應(yīng)無(wú)反應(yīng),試驗(yàn)箱的壁和頂?shù)睦淠膊荒艿温湓谠囼?yàn)樣品上。
    (3)試驗(yàn)樣品的安裝
    試驗(yàn)樣品通常要求在不包裝、不通電、“準(zhǔn)備使用”狀態(tài)或按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的狀態(tài)置于試驗(yàn)箱中,并且樣品之間應(yīng)有一定的距離,不能相互接觸,同時(shí)與試驗(yàn)箱內(nèi)壁也要保持一定距離,避免樣品及與試驗(yàn)箱接觸。需采用安裝架或支撐架進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)再現(xiàn)或模擬實(shí)際使用中的樣品熱特性條件,若不能滿足條件則安裝架應(yīng)對(duì)樣品與其周圍環(huán)境之間進(jìn)行熱量與濕度交換的影響程度小。另外,交變濕熱試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)樣品在試驗(yàn)箱內(nèi)通常為單層放置, 避免放置在上層樣品產(chǎn)生的凝露滴到下層的樣品上。
    (4)試驗(yàn)前樣品的穩(wěn)定期
    為了避免試驗(yàn)樣品產(chǎn)生凝露,所以要求試驗(yàn)樣品在放入試驗(yàn)箱后,在不加濕的條件下將溫度通常升至25℃,待溫度穩(wěn)定后再將箱內(nèi)的相對(duì)濕度升到規(guī)定值(一般不小于95%)。對(duì)于交變濕熱試驗(yàn), 應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的溫濕度穩(wěn)定程序要求。
    (5)試驗(yàn)樣品的恢復(fù)
    嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的恢復(fù)程序進(jìn)行試驗(yàn)樣品的恢復(fù),恢復(fù)時(shí)間應(yīng)從符合恢復(fù)條件時(shí)開(kāi)始計(jì)算,如留在試驗(yàn)箱中恢復(fù)時(shí),應(yīng)在0.5h內(nèi)將相對(duì)濕度降到73%~77%,然后在0.5h內(nèi)將溫度調(diào)節(jié)到試驗(yàn)室的溫度。
    (6)試驗(yàn)樣品的檢測(cè)
    中間檢測(cè),試驗(yàn)樣品應(yīng)在試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行,不應(yīng)取出箱外。后檢測(cè),應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境條件下進(jìn)行檢測(cè),優(yōu)先測(cè)量對(duì)濕度敏感的參數(shù), 除非有關(guān)規(guī)定,所有參數(shù)的測(cè)量應(yīng)當(dāng)在30min之內(nèi)完成。
    (7)試驗(yàn)中斷的處理
    在試驗(yàn)所規(guī)定的容差范圍之內(nèi)發(fā)生了意外的中斷,屬于欠試驗(yàn)中斷,導(dǎo)致試驗(yàn)條件低于規(guī)定值,并超過(guò)了允差,則應(yīng)從中斷前后一個(gè)有效循環(huán)的結(jié)束點(diǎn)重新開(kāi)始試驗(yàn)。
    若在試驗(yàn)中發(fā)生了過(guò)試驗(yàn)中斷,優(yōu)先是停止試驗(yàn),在重新試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)樣品進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈锢頇z查和工作檢查,并用新的樣品重新開(kāi)始試驗(yàn)。若確認(rèn)試驗(yàn)中斷的影響較?。ㄇ吩囼?yàn)中斷),則恢復(fù)中斷前的試驗(yàn)條件,并從過(guò)試驗(yàn)中斷點(diǎn)繼續(xù)試驗(yàn),否則采用新的試件重新開(kāi)始試驗(yàn)。
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