气候环境试验课件.ppt

1、试验意义 产品在储存、运输或使用过程中，受到周围环境条件的影响，将降低它的性能以至危害操作者的人身安全。因此，必须研究环境对产品的影响，选择耐环境因素的材料、工艺、结构。试验分类 分为：a.自然暴露试验b.现场运行试验c.人工模拟试验 a.和b.试验最能直接反映实际使用情况，但是它们的试验周期都较长 c.试验是把试验样品放在环境试验设备内的一种人工加速试验方法。试验顺序与组合及选择 试验方法的选用和排列顺序很重要，选用和排列不恰当，将会得到不一样的试验结果。例如：a.确定接缝的紧密性或检查发状裂纹的可靠方法，是对试验样品施加一个或多个温度循环。b.先做湿热试验接着再做温变试验，试验效果就会更严

2、酷。c.当试验样品是由不同材料构成且有接缝时，推荐采用由几个湿热循环和一个低温循环组成的组合试验方法。d.细微的发状裂纹或多孔材料，如塑料封装元器件的缝隙是以吸收效应为主，应优先选用恒定湿热试验。湿热试验1意义 湿热试验就是模拟湿热和亚湿热地区气候特点的试验方法。湿热试验是检验产品安全性和可靠性的一项重要试验方法，在很多产品中被列为“致命性”试验项目。2.分类 分为:恒定湿热试验是模拟温度和湿度基本保持恒定的潮湿环境条件的实验室试验方法。(使用在室内或类似室内环境的产品)交变湿热试验是模拟温度和湿度发生周期性变化的潮湿环境条件的实验室试验方法。(使用在室外或类似室外环境的产品)交变湿热试验比恒

3、定湿热试验更严酷基本现象及其影响 1.基本原理 湿热试验过程实际上是一种加速的物理过程。在这个过程中，出现的物理现象主要有：（1）凝露 当物体表面的温度低于其周围空气的露点温度时，空气中的水汽就会凝结成为液态水，这种现象称为凝露。要避免凝露，必须对试验样品进行预热。(2)吸附 存在试验样品表面的水汽分子的量，取决于材料的类型、材料的表面结构和水汽压力的大小。（3）吸收 材料吸收潮气的量在很大程度上取决于周围空气的含湿量。吸收过程在达到平衡前始终稳定地进行着。（4）扩散 水蒸汽透过有机密封材料进人壳体内部，例如进人电容器或半导体器件内部。（5）呼吸 由于温度变化引起试验样品空腔内外空气和水汽的交

4、流称之为呼吸。密封不良的试验样品，吸人的潮气使内部结构受潮，或在空腔内凝聚成液态水。2.物理过程的加速 目的：大大缩短试验时间、获得与正常使用条件相类似的效果。注意：它的失效机理与正常条件下不同。选取试验严酷等级时应考虑产品预定的使用和贮存的极限条件。加速作用 a.使用高于真实条件的温度和湿度或其中之一。b考虑高温高湿条件而忽略中等程度的温湿度循环。3.对试验样品的影响 (1)物理性能的变化 尺寸变化、磨擦系数变化和机械强度变化等 (2)电气性能的变化 泄漏电流、介电强度、绝缘电阻等。(3)温度、湿度对绝缘体受潮程度的影响 在相同的相对湿度下，温度越高，受潮程度越大。在相同的温度下，相对湿度越

5、高，受潮程度越大。（4）腐蚀 温度和湿度越高，腐蚀速度越快。当存在反复蒸发、多次凝露时腐蚀最严重6.2.3基本要求 通常的检测项目有：物理性能 机械性能 材料的抗拉强度和抗张力发生变化等 电气性能 绝缘电阻下降、泄露电流增大、电气强度降低等。经湿热试验后的家用电器产品紧接着进行泄漏电流和电气强度试验，评定本项目试验是否合格。6.2.4恒定湿热试验方法 (1)GB 4706.1规定的方法 试验条件 相对湿度：93士2 试验温度：保持在2030之间任何一个方便值t的1 K之内。试验时间48h。样品在放入潮湿试验箱之前，样品本身的温度应达到t。试验操作要点 a.预热：通常的做法是把样品放人潮湿箱，在

6、不加湿的情况下，对样品进行预热。通常温度预处理的时间在4h及以上。目的：是防止在进行潮湿处理试验时，样品出现凝露现象。因为恒定湿热试验不允许样品出现凝露 b.需要取下影响样品受潮过程的可拆卸部件，并视需要程度，让它与主机一起受试。c.试验时间到达48h后，要求对样品的电器绝缘性能进行检查。(2）GB/T 2423.3规定方法 试验条件 温度40士2，相对湿度93士2，温度容差：士2，为使相对湿度容差保持在规定的范围内，工作空间内任何二点的温差，在任一瞬间不应大于1。试 验 时 时 间（即 严 酷 等 级）:2d,4d,10d,21d,56d,按具体产品标准中的规定。试验程序 a.初始检测。包括

7、外观、电气性能和机械性能等。b.样品温度预处理。c.试验开始时间的确定。工作空间的温湿度都达到并已稳定在规定值时，即为试验时间的开始。d.中间检测。不允许将试验样品移出试验设备外再测试。e.恢复处理。试验结束时，一般样品应在下述标准大气条件下恢复1h2h：温度：1535；相对湿度：4575；气压：86kPa106kPa；f.最后检测。最后检测一般包括外观检查、电气性能和机械性能检测，或由被检产品的技术条件规定。最后检测工作在恢复阶段结束后应立即进行，对湿度变化最敏感的参数先测量，所有测量应在30 min内完成。作业：简述洗衣机的湿热试验过程 6.3防固体异物和防水试验6.3.1概述 1.目的

8、检验产品外壳的防护能力。GB4208规定防固体异物和防水试验的条件。2.防护等级分类 通常用IPXX代码表示，如：IP 第一位特征数字，表征防固体异物等级第二位特征数字，表征防水等级6.3.5防水试验 （1）IPX1 方法名称：垂直滴水试验。试样放置：按试样正常工作位置摆放在以1 r/min的旋转样品台上，样品顶部至滴水口的距离不大于200 mm.试验条件：滴水量为(l0.5)mm/min.试验持续时间：10 min,（2）IPX2 方法名称：倾斜15滴水试验。试样放置：使试样的一个面与垂线成15角，样品顶部至滴水口的距离不大于200 mm。每试完一个面后，换另一个面，共四次 试验条件：滴水量

9、为（30.5)mm/min,试验持续时间：42.5 min（共10 min）IPX3 方法名称：淋水试验 试验方法：(1)摆管式淋水试验试验设备：摆管式淋水溅水试验装置，试样放置：选择适当半径的摆管，使样品台面高度处于摆管直径位置上，将试样放在样台上，使其顶部到样品喷水口的距离不大于200mm，样品台不旋转。试验条件：水流量按摆管的喷水孔数计算，每孔为0.07L/min。淋水时，摆管中点两边各60弧段内的喷水孔向样品喷水。被试样品放在摆管半圆中心。摆管沿垂线两边各 摆 动 6 0 ,共 1 2 0 。每 次 摆 动（2120）约4s。试验时间：连续淋水10 min。喷头式淋水试验 试样放置：使

10、试验顶部到手持喷头喷水口的平行距离在300 mm500mm之间。试验条件：试验时应安装带平衡重物的挡板，水流量为10L/min。试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min（不包括安装面积），最少5 min。（4）IPX4 方法名称：溅水试验 摆管式溅水试验 试验条件：喷水面积为摆管中点两边各 90弧段内的喷水孔向样品喷水。被试样品放在摆管半圆中心。摆管沿垂线两边各摆动180,共约360。每次摆动(2360)约l2s。试验时间：10 min。喷头式溅水试验 试验设备和试样放置：设备上安装带平衡重物的挡板应拆去，其余与IPX3相同（5）IPX5 方法名称：喷水试验。试验设备：喷嘴的喷水

11、口内径为6.3 mm。试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5m3m,水流量为12.5L/min（750 L/h）。试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min（不包括安装面积），最少3 min。（6）IPX6 方法名称：强烈喷水试验。试验设备：喷 嘴 的 喷 水 口 内 径 为12.5mm。试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5m3 m，水流量为100Lmin（6 000 Lh）。试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)，最少3 min。（7）IPX7 方法名称：短时浸水试验。试验设备和试验条件：浸水箱。其尺寸应使试样放进浸水箱后，样品底部到水面的

12、距离至少为1m。试样顶部到水面距离至少为0.15m。试验时间：30 min（8)IPX8 方法名称：持续潜水试验。试验设备、试验条件和试验时间：由供需（买卖）双方商定，其严酷程度应比IPX7高。试验完毕，器具经受电气强度试验，并且检查电气间隙和爬电距离。作业：简述洗衣机根据IEC60335-1第15章的耐潮湿试验6.4长霉试验1.目的 霉菌试验的目的主要是研究霉菌对材料、元器件以及设备的侵蚀破坏。产品的防霉措施主要是针对材料以及加工工艺，而不是产品的结构和组合形式，因此，用于试验的样品很少是整机产品。电子电器一般要求不能有霉菌生长。6.5盐雾试验6.5.1概述 1分类 人造海水盐雾试验方法中性

13、盐雾试验方法纯氯化钠盐雾试验方法醋酸盐雾试验方法盐雾试验方法 酸性盐雾试验方法铜加速醋酸盐雾试验方法交变盐雾试验方法 2.盐雾的危害 盐雾腐蚀破坏金属和金属保护层；一些电子元器件和电器线路，由于腐蚀而造成电源线路中断；腐蚀物使机械活动部件卡死。盐有强烈的吸潮性，盐溶液是导电的。易使电器出现短接现象、使表面电阻降低、体积电阻将明显下降。根据调查，湛江沿海鱼船上的直流电机，使用前的绝缘电阻为500 M以上，使用两年以后，绝缘电阻降低到0.05M。6.5.2腐蚀机理 盐大部分是强电解质，它们有强烈的吸潮性，强电解质在水里是完全电离的，电离后形成相应的阳离子和阴离子，例如：NaClNa十Cl 氯离子容

14、易穿透金属表面氧化层进入金属内部，破坏金属的钝态。同时，氯离子容易被吸附在金属表面，取代保护金属的氧化层中的氧，使金属受到破坏。溶解于盐溶液里的氧能够加速阳极金属溶解，在这个过程中盐液膜里氧含量逐渐减少，阳极溶解速度逐渐减慢。为了保证阴极去极化过程的不断进行，必须使喷雾继续进行，不断更新沉降在试样表面上的盐液膜，使之含氧量始终保持在接近饱和状态，这是盐雾试验的特征，它与盐水浸渍试验不同。腐蚀产物的形成，使渗人金属缺陷里的盐溶液的体积膨胀，因此增加了金属的内部应力，引起了应力腐蚀，导致保护层鼓起。6.5.3影响腐蚀的因素 影响盐雾试验结果的因素太多，所以，盐雾试验结果的再现性较差。试验温度、盐溶

15、液的pH值、盐溶液的浓度、盐雾特性、样品放置角度、喷雾方式等因素是主要因素。（1）温度 试验温度越高腐蚀速度越快。大多数学者认为，对于中性盐雾试验，试验温度选在35较为恰当。温度太高，腐蚀机理与实际情况差别较大。(2)盐溶液的pH值 pH值越低，溶液的氢离子浓度越高，酸性越强，腐蚀性越强。(3)盐溶液的组成和浓度 用质量为化学纯以上的氯化钠和蒸馏水配成，配制好的盐溶液的重量浓度为50.1，4）盐雾特性 直径1um的盐雾颗粒表面吸附的氧量与颗粒内部溶解的氧量已经达到相对平衡，盐雾颗粒再小，吸附的氧量不再增加。对自然环境中盐雾颗粒的测量结果表明，大气中盐雾颗粒的直径90以上为1um以下。现在，世界

16、各国都用盐雾沉降率来表示盐雾的特性。(5)样品放置 盐雾因为的沉降方向是接近垂直方一向的，样品水平放置时，它的投影面积最大，样品表面承受的盐雾量最多，因此腐蚀最严重。（6）喷雾方式 不同的喷雾方式，腐蚀结果不一样。试验研究结果表明：连续喷雾的腐蚀性比间隙喷雾的腐蚀性强。6.5.4中性盐雾试验方法(NSS)1.试验目的 用于考核材料和防护层抗盐雾腐蚀的能力，以及相似防护层的工艺质量比较。也可以用来考核某些产品抗盐雾腐蚀的能力。2.试验设备 盐雾试验设备的主要要求：a.用于制造试验设备的材料必须是抗盐雾腐蚀，同时也不影响盐雾本身对试验样品的腐蚀速度。.试验设备 c.盐雾不能直接喷射在被试样品上。d

17、.试验设备的内壁和内顶上的盐雾聚集液滴，不能滴落在被试样品上。一个样品上的聚集液也不能滴落在其它样品上。e.试验设备内的气压与试验设备外的气压应平衡。3.试验条件 a.盐溶液：用质量为化学纯以上的氯化钠和蒸馏水配成，配制好的盐溶液的重量浓度为50.1，雾化前盐溶液的pH值在6.57.2之间。盐溶液的pH值，允许使用化学纯以上的盐酸稀溶液和氢氧化钠稀溶液进行调整。但是调整后盐溶液的pH值保持在6.57.2之间。b.放置被试样品的有效试验空间的温度为352。c.盐雾沉降率:80cm2面积漏斗收集量为1.0 mL/h2.0mL/h。d.喷雾方式为连续喷雾。e.试验严酷等级为16 h,24 h,48

18、h,96 h,168 h,336 h和672 h。4.试验程序 a.初始检测：外表面必须无油污、无尘埃、无其它临时防护层和其它弊病。b.样品的放置：如果没有规定，形状复杂的样品按照使用状态放置。c.试验：将被试样品放在试验设备内的有效试验空间中，起动盐雾试验设备，当试验温度到达规定要求时，起动喷雾系统，开始喷雾并记下试验开始时间。试验的总时间由试验样品的技术条件规定。d.恢复：到达试样规定的总时间时，关闭喷雾系统，取出试验样品。将样品放在水中轻轻洗掉试验表面的盐雾沉积物，然后再在蒸馏水中漂洗，接着在标准大气中恢复1h2h。在样品表面干燥后进行外观检查。洗用水的温度不得超过35。e.最后检测：及时检查和记录。由样品技术条件另行规定。作业：简述盐雾试验的条件及检验要求