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文档简介
ICS19.040
CCSK04
中华人民共和国国家标准
GB/T2423.64—XXXX
`
环境试验第2部分:试验方法
试验Z/KaBDbS:盐雾/温度/湿度/太阳辐
射综合
Environmentaltesting—Part2:Testmethods—TestZ/KaBDbS:Combinedsaltmist
/temperature/humidity/solarradiation
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(征求意见稿)
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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施
GB/T2423.64—XXXX
目次
前言.................................................................................II
引言................................................................................III
1范围...............................................................................1
2规范性引用文件.....................................................................1
3术语和定义.........................................................................1
4试验的一般说明.....................................................................1
5试验设备...........................................................................2
6盐雾...............................................................................3
7太阳辐射...........................................................................3
8试验试样...........................................................................4
9初始检测...........................................................................4
10预处理............................................................................4
11试样的安装........................................................................4
12运行条件..........................................................................4
13中间检测..........................................................................5
14恢复..............................................................................5
15最终检测..........................................................................6
16失效判据..........................................................................6
17有关规范应提供的信息..............................................................6
18试验报告..........................................................................6
附录A(资料性)GB/T2423的组成部分.................................................8
附录B(资料性)试验设备示例........................................................11
附录C(资料性)评估设备腐蚀效应的方法..............................................12
参考文献.............................................................................14
I
GB/T2423.64—XXXX
引言
GB/T2423系列标准包括了环境试验及其严酷等级的基础信息,用于评定试样在预期的运输、贮存
以及各种使用环境下的工作能力。在该系列标准中,GB/T2423每个文件分别介绍了一组试验和应用。
GB/T2423旨在为产品规范制定者和产品试验者提供一系列统一且可重复的环境、气候、机械和组合试
验。
1981年以来,GB/T2423系列标准先后发布了50余项文件,现行GB/T2423国家标准48项,其中40
项采用IEC60068-2《环境试验-试验》。现行GB/T2423《环境试验试验方法》组成部分详见附录A。
本文件描述了用于检验盐雾、太阳辐射、温度、相对湿度等环境条件对电工电子产品或部件影响的
模拟试验方法。金属材料受氯化物作用发生电化学腐蚀,有机材料受太阳辐射作用而发生光热老化。腐
蚀老化速率在很大程度上取决于试样所处环境的温湿度、表面含氧盐溶液的分布、试样的温度以及太阳
辐射。
本综合环境试验通过组合湿热、盐雾、干热、太阳辐射等环境条件考察试样可能出现的失效现象。
湿热盐雾与太阳辐射的同时加载可以有效的模拟沿海地区早傍晚或海雾与阳光同存时的腐蚀老化环境,
干热与太阳辐射则有效模拟强光状态下的老化环境,湿热与盐雾则模拟无光或夜间高湿、含盐大气的腐
蚀环境。通过以上试验条件的组合,最终考察电子电工产品的综合防护及环境适应性能。
本文件描述的试验与大多数预期使用条件相比较是加速的。结果,可能难以为各种不同类型的试样
建立一个综合加速系数。这意味着通常不能使用盐雾及太阳辐射试验所获得的结果作为不同试样长期
性能的比较指南,因为在试验时,腐蚀老化应力可能不同于实际所遇到的腐蚀老化应力。尽管如此,本
文件所描述的方法仍是一种检验产品质量的方法。
III
GB/T2423.64—XXXX
环境试验第2部分:试验方法
试验Z/KaBDbS:盐雾/温度/湿度/太阳辐射综合
1范围
本文件规定了针对设备、零部件及材料在盐雾、温度、湿度和太阳辐射作用下的综合环境试验方法,
包括试验设备、试验条件、试验方法等相关信息。
本文件适用于评价电子电工设备、零部件及材料在盐雾、温度、湿度和太阳辐射综合作用下的环境
适应性。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T2421环境试验概述和指南
GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温
GB/T2423.4环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)
GB/T2423.17环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾
GB/T2423.24环境试验第2部分:试验方法试验S:模拟地面上的太阳辐射及太阳辐射试验和气
候老化试验导则
GB/T10125-2021人造气氛腐蚀试验盐雾试验
ISO14644-1洁净室及相关受控环境第1部分:用粒子浓度确定空气洁净度等级(Cleanroomsand
associatedcontrolledenvironments-Part1:Classificationofaircleanlinessbyparticle
concentration)
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4试验的一般说明
概述
本试验是包含盐雾应力、干热应力、湿热应力和太阳辐射应力在内的的综合环境试验。
综合试验的每个试验循环由3个试验阶段组成,分别为湿热(高温、高湿)、盐雾和太阳辐射组成
的试验阶段Z1,干热(高温、低湿)和太阳辐射组成的试验阶段Z2,湿热(高温、高湿)和盐雾组成的
试验阶段Z3。按顺序开展Z1,Z2,Z3构成综合试验的基本循环。
试验阶段Z1:湿热、盐雾和太阳辐射条件
在湿热盐雾和太阳辐射条件下,首先,裸露金属在盐溶液中发生电化学或复杂的化学反应并产生腐
蚀,盐溶液在设备金属表面形成薄的电解质液膜会引发并进一步促进腐蚀;其次,设备受太阳辐射影响
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GB/T2423.64—XXXX
的部位,太阳辐射热效应可促使部件间发生变形,进而导致原密闭位置缝隙增大等问题,导致后续阶段
盐雾进入设备内部的几率增大;最后,湿热环境会使设备表面未受太阳辐射影响的部位保持现有湿度,
从而使电解质液膜对防护涂层部分的渗透时间增长,较高的环境温度也加速了金属表面的腐蚀。
试验阶段Z2:干热、太阳辐射条件
干热太阳辐射条件下,设备表面的水分蒸发,引起相对湿度降低及设备表面温度升高。这导致Z1阶
段液滴沉降形成的盐溶液的浓度增加并加速化学反应,加速腐蚀过程。与此同时,太阳辐射的热效应具
有方向性,并产生热梯度,导致不同材料和部件以不同速率膨胀或收缩,从而造成诸如涂层起泡分层、
焊接或胶黏部位的强度降低、密封完整性破坏、封装化合物软化等失效行为。另外,太阳辐射也可引起
防护涂层的加速老化,光化学效应促使失光、褪色、变色、开裂、粉化和微裂纹的发生,从而在Z3阶段
中加速盐溶液的渗透。在此阶段,盐晶从溶液中析出沉积附着在试样表面上。
试验阶段Z3:湿热、盐雾条件
随着相对湿度的增加,设备内部或表面原沉淀附着的盐晶体吸收水蒸气,形成液体电解质溶液,同
时盐雾条件下,盐溶液得到补充。最终在试样表面形成薄的电解质膜进一步促进腐蚀和渗透。
5试验设备
试验设备要求总则
试验设备要求可对盐雾浓度和相对湿度进行协同控制,确保箱体内达到设定的温度湿度条件时,可
对盐雾浓度进行调控;并实现盐雾和太阳辐射试验条件的同时加载。
设备内部直接暴露在盐雾中的装置所用的材料应不影响盐雾的腐蚀效果,并应具有良好的密封性
能和抗腐蚀性能。设备内部直接暴露在太阳辐射中的装置所用的材料应不影响太阳辐射的光热老化效
果,并应具有良好的抗老化性能。
除盐雾因素以外,其他温度、湿度、太阳辐射因素,除非有关规范另有规定,试验设备应符合GB/T
2423.2,GB/T2423.3,GB/T2423.24对试验设备的要求。
注:附录A中给出了试验设备的示例。
设备的装置
5.2.1盐雾发生系统
盐雾供给系统应可产生盐雾浓度与相对湿度协同可控的盐雾气氛,主要包含盐雾发生装置、温度调
节装置、加湿器和混合箱等。
盐雾发生装置可产生氯离子浓度、温度、相对湿度一定的盐雾气氛,初始状态取决于产生方式。
注:例如,当采用压缩空气或者超声雾化的方式生成盐雾时其相对湿度在100%左右,但采用干盐碾磨的方式时其相
对湿度近似于空气湿度。
温度调节装置所产生的空气,不仅用于最终盐雾气氛的温度控制,还可作为载气用于携带生成的盐
雾气氛移至混合室。所用空气的洁净度至少符合ISO14644-1中class5级的要求。
加湿器用于产生湿空气,用于产生湿空气的蒸馏水或去离子水,其电导率不高于20μS/cm。
混合箱用于盐雾和调节空气的混合,出风口安装有温湿度传感器,用于监控混合生成的盐雾气氛状
态。同时安装有流量控制装置,通过调节混合后气体进入试验箱的流量,使其等于进入混合室盐雾气氛
的流量和调节空气的流量的总和,保证混合室的压力不会发生变化。
与盐雾接触的所有组件均应由耐蚀且不影响溶液腐蚀性的材料制成。
2
GB/T2423.64—XXXX
注:相对湿度与浓度可控的盐雾生成方法示例参考GB/T2023.17-202X附录NC。
5.2.2光源系统
光源系统用于模拟全光谱辐射,主要包括全光谱光源和辐照度测量装置等,整体辐照区域不小于样
品被考核面尺寸,辐照高度不小于1米的可调节范围,基准面辐照度在(200~1200)W/m²可调,该辐照
度应包括任何从试验箱内反射且被试样接受的辐射,但不宜包括试验箱发射的长波红外辐射。在辐照范
围内,基准面(20cm×20cm)上的辐照度公差不大于±10%,每次更换灯管后应重新进行测量。
注:基准面一般为距试验设备底面50cm处,可根据需要增加基准面上的辐照均匀度测量。
试验设备的光源应符合GB/T2423.24表2对光谱分布的要求。
5.2.3试验箱
试验箱所用的材料及内部的装置应耐盐雾腐蚀和耐光热老化。
试验箱的结构以及提供盐雾的方法可以不同,但是需同时满足GB/T2423.2,GB/T2423.3,GB/T
2423.24对试验箱的要求及以下条件:
a)试验箱内的运行条件应在规定的限制范围内(见第12章);
b)盐雾不应直接喷射到试样上,应在整个试验箱中均匀扩散,以使其自然落到试样上;
c)试验箱上部和箱壁的设计应确保盐雾在其表面冷凝形成的液滴不会滴落到被测试样上;
d)试验箱应排气良好以防止压力升高,确保盐雾分布均匀。应保护排气孔末端,防止强气流可能
对空气流动产生的负面影响;
e)可利用吸气法或盐雾浓度传感器测量试验箱内的盐雾浓度。每次试验建议试验箱内同一水平
面上布置至少两个检测点,以测量和记录盐雾浓度。盐雾浓度偏差不应超过设定值的20%;
f)试验箱内可装有黑标绝热温度计,用于记录黑标温度;
g)试验箱内气流速度控制在0.5m/s以下,测量位置与辐照基准面位置一致,朝向气流入口方向。
注1:吸气法测量方法与盐雾浓度传感器相关信息见GB/T10593.2,盐雾传感器可测粒径范围0.1um~10um。
注2:黑标绝热温度计具体信息见GB/T16422.1。
评估试验箱腐蚀效应的方法
为了检查试验结果的再现性,应定期验证设备的腐蚀效应。附录C中描述了使用参考试样评估设备
腐蚀效应的合适方法。
6盐雾
用于制备盐溶液的氯化钠中的铜、镍、铅等重金属总含量应低于0.005%(质量分数)。氯化钠中碘
化钠含量应不超过0.1%(质量分数)或以干盐计算的总杂质应不超过0.5%(质量分数)。
注1:含有防结块剂的氯化钠可促进或抑制腐蚀。氯化钠盐的有效品级是指欧洲药典(Ph.Eur)/美国药典(USP)
或日本工业标准(JIS)、美国化学学会(ACS)以及GB/T1266规定的优级纯氯化钠的品级。
注2:若采用空气压缩或超声雾化等方式产生盐雾,则氯化钠溶液的浓度为(5±0.5)%(质量比),制备方法参考
GB/T10125-2021。
氯化钠溶液的PH值调整方法参考GB/T10125-2021对中性盐溶液试验的要求。
注:所产生盐雾的pH值应在6.5~7.2之间。
7太阳辐射
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GB/T2423.64—XXXX
海平面的辐照度受太阳常数和太阳辐射在大气层中的衰减和散射的影响。为此,基于太阳常数
E0=1367W/m2,CIE85:1989的表4给出了当太阳在最高点时,地面上总太阳辐射的辐照度的值为1090W/m2
(光谱范围300~2450nm)。
8试验试样
试验试样的类型、数量、形状和尺寸,应根据被试材料或产品有关规范选择,若无规范,有关双方可
以协商确定。
9初始检测
应对试样进行目视、尺寸和功能检查,如有必要,应按相关规范的要求进行电气和机械性能检测。
10预处理
试样应按有关规范规定进行预处理。
有关规范应规定试验前对试样所采用的清洁程序,同时规定是否需要移除保护性涂层。使用的清洁
方法不应影响盐雾对试样的腐蚀影响,且不能引入任何的二次腐蚀。试验前应尽量避免手接触试样表面。
11试样的安装
试样可处于不包装、准备使用、通电不运行或通电运行状态。在试验过程中试样是否处于通电工作
状态应由相关方共同商定,如需通电,试样应根据相关规范按其正常工作状态进行试验。
试样的布置应确保其不会与试验箱接触,并暴露在自由流通的喷雾中。
试样应按有关规范的规定安装在试验箱内一个凸起的支架、转盘或一个已知导热率和热容量的专
用底座上,试样之间保持足够间距以避免遮挡光源的辐射或防止二次辐射热。若需对试样表面温度进行
监控,可利用温度传感器按相关规范要求附着在试样上。
试样支架应由惰性非金属材料制成。如果有必要悬挂试样,所用材料不得为金属材料,而应为合成
纤维、棉线或其他惰性绝缘材料。
试样表面暴露在试验箱中的角度非常重要,角度应由相关方共同商定。当试样是产品时,除非另有
规定,应以与正常使用相同的角度安装试样。当试样是平板材料时,试样应以与垂直方向呈20°±5°
的角度安装,主要关注区域朝上。
对于三维形状试样,可通过调节试验箱内部升降台或光源强度确保其表面最大辐照度不超过
1200W/m2。
12运行条件
概述
综合试验的每个试验循环由3个试验阶段组成,分别为试验阶段Z1,试验阶段Z2,试验阶段Z3。
在每次综合试验中,试验箱内的温度应在试验阶段Z1开始前2h开始升温。
在每次综合试验中,建议每种被测样品至少暴露三个平行样以便对结果进行统计学评估。
试验条件
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GB/T2423.64—XXXX
运行条件参数可根据环境条件等级或需求自行设定。若无相关规范,对于在户外使用的设备和部件,
每个阶段的试验运行条件和时间周期可参照表1中的建议。
表1试验程序及条件
运行条件
时间
试验阶段
h盐雾浓度辐照度箱内温度相对湿度
mg/m3W/m2℃%RH
Z12100±20600±6045±285±3
Z22/1090±10945±250±3
Z34100±20/35±285±3
所有运行条件都应得到控制,否则应对这些条件进行测量并报告。
一个完整试验循环包括Z1、Z2、Z3三个试验阶段,每个循环周期为8小时。
在试验阶段Z1开始后,试验箱内温度、相对湿度和盐雾浓度应在30min内达到稳定。
在试验阶段Z2结束后,试验箱内温度应以约1K/min的速率降温到试验阶段Z3的规定值。下一循环中,
在试验阶段Z3结束后,验箱内温度应以约1K/min的速率升温到试验阶段Z1的规定值。
温度、湿度和盐雾浓度的过渡时间(改变运行条件后,达到指定温度、湿度和相对湿度的允许时间)
应从以下条件中选定:
——试验阶段Z1至试验阶段Z2:30min内;
——试验阶段Z2至试验阶段Z3:30min内或30min~60min;
——试验阶段Z3至试验阶段Z1:15min内或15min~30min。
这些过渡时间应包含在下一个运行条件的时间内。例如,试验阶段Z2的时间包括试验阶段Z1至试验
阶段Z2的过渡时间。
试验持续时间
试验持续时间宜由相关方共同商定,循环试验周期应在试验持续时间内重复进行。
循环次数决定了试验的严酷程度。
推荐的试验持续时间(循环数量)为120h(15个)、240h(30个)、360h(45个)、480h(60个)、
720h(90个)、960h(120个)、1440h(180个)、1920h(240个)和2880h(360个)。
13中间检测
有关规范可以提出在试验期间将样品取出试验箱进行检测。如需进行这种检测,有关规范应规定检
测的项目及完成这些检测的时间。
否则,应尽量减少试验中断,每天的总开箱时间不应超过1h。应只在对处于适当位置的试样进行短
暂目视检查时,打开试验箱。如果试验终点取决于腐蚀的最初迹象的出现,则应按以上要求频繁检查试
样。
可在预定的时间对试验中的试样进行定期目视检查,但不应干扰试样,并且试验箱打开的时间应为
观察和记录任何可见变化所需的最小时长。
14恢复
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GB/T2423.64—XXXX
有关规范应说明是否清洗试样,如要清洗,则应在流动的自来水中清洗试样5min,再用蒸馏水或去
离子水冲洗。清洗后,用手晃动试样或用气流吹去水滴,然后在温度45℃±2K的条件下干燥1h,接着
在规定的恢复条件下(GB/T2421)冷却1h~2h。
如必要,有关规范应指定清洗和干燥试样的其他方法,并在规定的恢复条件下(GB/T2421)贮存1
h~2h。清洗用水的温度不应超过35℃。
15最终检测
试样应进行相关规范规定的目视、尺寸和功能检测。如有必要,应按相关规范中要求的进行电气和
机械性能检测。
相关规范应提供接受或拒绝试样的标准。
试验报告中应记录结果。
16失效判据
失效判据应符合相关规范规定,如功能性失效。
17有关规范应提供的信息
当相关规范包含本综合环境试验时,应给出以下详细信息:
a)初始检测;
b)预处理;
c)试样的安装或支撑细节说明;
d)试样的状态及注意事项(通电、不通电、包装、无包装等);
e)试验条件和容差:
1)盐雾浓度;
2)太阳辐射;
3)温度;
4)相对湿度;
5)持续时间;
f)中间检测;
g)恢复;
h)最终检测。
18试验报告
试验报告中应给出以下详细信息,适用时:
a)参考本文件,如GB/T2423.64-20XX;
b)所用盐的纯度和所用水的类型及电阻率(或电导率);
c)试验设备(制造商、型号等);
d)使用合适方法评估的试验设备腐蚀性(参见附录C);
e)试样的描述;
f)初始检测的方法和结果(见第9章);
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GB/T2423.64—XXXX
g)试样的预处理,包括试验前使用的任何清洁方式,以及是否去除临时保护性涂层;
h)试样的暴露角度;
i)运行条件(见第12章);
j)试验周期;
k)恢复条件和周期;
l)定期检查和任何可见变化(如执行);
m)最终检测的方法和结果(见第15章);
n)任何步骤的偏差;
o)任何观察到的异常特征;
p)试验日期。
7
GB/T2423.64—XXXX
A
A
附录A
(资料性)
GB/T2423的组成部分
除本文件外,GB/T2423标准的组成部分如下:
GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温(IEC60068-2-1:2007,
IDT)
GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温(IEC60068-2-2:2007,
IDT)
GB/T2423.3-2016环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验(IEC60068-2-78:2012,
IDT)
GB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db交变湿热(12h+12h循环)
(IEC60068-2-30:2005,IDT)
GB/T2423.5-2019环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击(IEC60068-2-27:2008,IDT)
GB/T2423.7-2018环境试验第2部分:试验方法试验Ec:粗率操作造成的冲击(主要用于设备型
样品)(IEC60068-2-31:2008,IDT)
GB/T2423.10-2019环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)(IEC60068-2-6:2007,
IDT)
GB/T2423.15-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ga和导则:稳态加速度(IEC
60068-2-7:1986,IDT)
GB/T2423.16-2022环境试验第2部分:试验方法试验J及导则:长霉(IEC60068-2-
10:2005+AMD1:2018,IDT)
GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾(IEC60068-2-
11:1981,IDT)
GB/T2423.18-2021环境试验第2部分:试验方法试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)(IEC60068-
2-52:2017,IDT)
GB/T2423.19-2013环境试验第2部分:试验方法试验Kc:接触点和连接件的二氧化硫试验(IEC
60068-2-42:2003,IDT)
GB/T2423.20-2014环境试验第2部分:试验方法试验Kd:接触点和连接件的硫化氢试验(IEC
60068-2-43:2003,IDT)
GB/T2423.21-2008电工电子产品环境试验试验M:低气压试验方法(IEC60068-2-13:1983,IDT)
GB/T2423.22-2012环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化(IEC60068-2-14:2009,IDT)
GB/T2423.23-2013环境试验第2部分:试验方法试验Q:密封(IEC60068-2-17:1994,IDT)
GB/T2423.24-2022环境试验第2部分:试验方法试验S:模拟地面上的太阳辐射及太阳辐射试验
和气候老化试验导则(IEC60068-2-5:2018,IDT)
GB/T2423.27-2020环境试验第2部分:试验方法试验方法和导则:温度/低气压或温度/湿度/低
气压综合试验(IEC60068-2-39:2015,IDT)
GB/T2423.28-2005电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验T:锡焊(IEC60068-2-
20:1979,IDT)
GB/T2423.30-2013环境试验第2部分:试验方法试验XA和导则:在清洗剂中浸渍(IEC60068-2-
45:1980/Amd1:1993,MOD)
8
GB/T2423.64—XXXX
GB/T2423.32-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ta:润湿称量法可焊性(IEC
60068-2-54:2006,IDT)
GB/T2423.33-2021环境试验第2部分:试验方法试验Kca:高浓度二氧化硫试验
GB/T2423.34-202X环境试验第2部分:试验方法试验Z/AD:温度/湿度组合循环试验(IEC60068-
2-38:2021,IDT)
GB/T2423.35-2019环境试验第2部分:试验和导则气候(温度、湿度)和动力学(振动、冲击)综
合试验(IEC60068-2-53:2010,IDT)
GB/T2423.37-2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验L:沙尘试验(IEC60068-2-
68:1994,IDT)
GB/T2423.38-2021环境试验第2部分:试验方法试验R:水试验方法和导则(IEC60068-2-
18:2017,IDT)
GB/T2423.39-2018环境试验第2部分:试验方法试验Ee和导则:散装货物试验包含弹跳(IEC
60068-2-55:2013,IDT)
GB/T2423.40-2013环境试验第2部分:试验方法试验Cx:未饱和高压蒸汽恒定湿热(IEC60068-
2-66:1994,IDT)
GB/T2423.41-2013环境试验第2部分:试验方法风压
GB/T2423.43-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试样的
安装(IEC60068-2-47:2005,IDT)
GB/T2423.45-2012环境试验第2部分:试验方法试验Z/ABDM:气候顺序(IEC60068-2-
61:1991,MOD)
GB/T2423.47-2018环境试验第2部分:试验方法试验Fg:声振(IEC60068-2-65:2013,IDT)
GB/T2423.48-2018环境试验第2部分:试验方法试验Ff:振动时间历程和正弦拍频法(IEC
60068-2-57:2013,IDT)
GB/T2423.50-2012环境试验第2部分:试验方法试验Cy:恒定湿热主要用于元件的加速试验(IEC
60068-2-67:1995,IDT)
GB/T2423.51-2020环境试验第2部分:试验方法试验Ke:流动混合气体腐蚀试验(IEC60068-2-
60:2015,IDT)
GB/T2423.52-2003电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验77:结构强度与撞击(IEC
60068-2-77:1999,IDT)
GB/T2423.53-2005电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Xb:由手的摩擦擦造成标记
和印刷文字的磨损(IEC60068-2-70:1995,IDT)
GB/T2423.54-2022环境试验第2部分:试验方法试验Xc:流体污染(IEC60068-2-
74:1999+AMD1:2018,IDT)
GB/T2423.55-2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Eh:锤击试验(IEC60068-
2-75:1997,IDT)
GB/T2423.56-2018环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动和导则(IEC60068-2-
64:2008,IDT)
GB/T2423.57-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ei:冲击冲击响应谱合成
(IEC60068-2-81:2003,IDT)
GB/T2423.58-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fi:振动混合模式(IEC
60068-2-80:2005,IDT)
GB/T2423.59-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Z/ABMFh:温度(低温、高
温)/低气压/振动(随机)综合
9
GB/T2423.64—XXXX
GB/T2423.60-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验U:引出端及整体安装件强度
(IEC60068-2-21:2006,IDT)
GB/T2423.61-2018环境试验第2部分:试验方法试验和导则:大型试件砂尘试验
GB/T2423.62-2018环境试验第2部分:试验方法试验Fx和导则:多输入多输出振动
GB/T2423.63-2019环境试验第2部分:试验方法试验:温度(低温、高温)/低气压/振动(混合模
式)综合
GB/T2423.101-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验:倾斜和摇摆
GB/T2423.102-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验:温度(低温、高温)/低
气压/振动(正弦)综合
10
GB/T2423.64—XXXX
B
B
附录B
(资料性)
试验设备示例
标引序号说明:
1——收集装置;
2——盐雾浓度传感器;
3——试样;
4——流量阀;
5——喷雾口;
6——压力表;
7——新风处理箱;
8——自然下落的盐雾;
9——混合箱;
10——盐雾发生装置;
11——试验箱;
12——温湿度传感器;
13——盐雾;
14——光源;
15——温度控制装置;
16——辐照计。
图B.1试验设备示例
图B.1所示为多因素综合试验箱的一种可能形式,可使用满足要求的任何其他形式。
11
GB/T2423.64—XXXX
C
C
附录C
(资料性)
评估设备腐蚀效应的方法
C.1概述
为了检查一台设备或者在不同实验室里的相似设备的试验结果的再现性和重复性,有必要按C.2章
到C.5章中的描述定期验证试验设备。
注:在长期运行期间,设备的两次腐蚀性检查之间的合理时间间隔通常认为是三个月。
为了确定试验的腐蚀性,应使用铜制参考试样。
C.2参考试样
为了验证设备,使用至少4个厚度为1.0mm±0.2mm、长150mm、宽70mm的纯铜(99.99%)参比试样,
表面轮廓算术平均偏差Ra=0.8μm±0.3μm。
如果没有特别说明,应在试验前彻底清洁参考试样。使用的清洁方法应取决于材料的性质、材料表
面和污染物,不应使用任何可能侵蚀试样表面的磨料或溶剂。
防止参考试样在清洁之后由于处理失误而被再次污染。
使用干净的软刷或软布、不会留下任何残留的无纺布,或者超声波清洁装置,并使用适当的有机溶
剂(例如沸点在60℃到120℃之间的烃类化合物)彻底清洁参考试样。在装满溶剂的容器里进行清洁。
清洁完成后,用新鲜溶剂冲洗参考试样,随后使它们干燥。
警告——大多数有机溶剂是易燃液体、有毒性并且有刺激性。应由专业人员或在他们的指导下处理
有机溶剂。处理这些溶剂时应小心。
测定参考试样的质量,精确至±1mg。用一个可移除的覆盖层保护参考试样的一个面,比如粘性塑
料膜。也可用胶带保护参考试样的边缘。
C.3参考试样的布置
放置至少4个铜制参考试样(如果有6个参考试样可用,则将它们放置在包括4个象限的6个不同位置)
在放置试样的试验箱区域的4个象限里,(同时)让无防护面朝上,并与垂直方向呈20°±5°的角度。
参考试样的支架应由例如塑料的惰性材料制成或涂覆。参考试样的较低边缘应与盐雾收集器的顶部在
同一平面上。
应在参考试样试验期间验证试验箱。在这种情况下,参考试样和试样不应互相影响。否则,应用替
代试样充满试验箱以维持试验箱的均匀性。验证程序应使用与试验流程相同的设定来进行。
C.4试验周期与条件
试验周期应为48h。
运行条件宜按照第10章的建议。
C.5质量损失的测定(质量每单位面积)
在试验的最后,立即从试验箱中拿出参考试样并去除保护层。按GB/T16545中的描述,通过机械和
化学清洗去除腐蚀产物。作为化学清洗的选择,在蒸馏水中溶解氨基磺酸[(NH2)HSO3](公认分析纯级)
制备浓度为50g/L的溶液,在25℃时使用该溶液10分钟。
在每次剥离后,在室温下用水彻底清洁参考试样,然后使用酒精,最后干燥。
12
GB/T2423.64—XXXX
称重参考试样,精确至1mg。将测定的质量损失除以参考试样暴露的表面积,以评估参考试样的每
平方米的金属质量损失。
在去除腐蚀产物的过程中,建议每一个步骤都使用新制备的溶液。
C.6设备腐蚀效应合格判定
如果在试验48h后,每个参考试样的质量损失在2.4g/m2±0.6g/m2的范围内,则设备腐蚀效应良好。
13
GB/T2423.64—XXXX
参考文献
[1]ISO14644-1:2015Cleanroomsandassociatedcontrolledenvironments–Part1:
Classificationofaircleanlinessbyparticleconcentration
[2]CIE85:1989Solarspectralirradiance
[3]ISO3574Cold-reducedcarbonsteelsheetofcommercialanddrawingqualities
[4]GB/T16545-2015金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除
14
GB/T2423.64—XXXX
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T2423的第64部分。GB/T2423标准的组成部分见附录A。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC8)提出并归口。
本文件起草单位:
本文件主要起草人
II
GB/T2423.64—XXXX
环境试验第2部分:试验方法
试验Z/KaBDbS:盐雾/温度/湿度/太阳辐射综合
1范围
本文件规定了针对设备、零部件及材料在盐雾、温度、湿度和太阳辐射作用下的综合环境试验方法,
包括试验设备、试验条件、试验方法等相关信息。
本文件适用于评价电子电工设备、零部件及材料在盐雾、温度、湿度和太阳辐射综合作用下的环境
适应性。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T2421环境试验概述和指南
GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温
GB/T2423.4环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)
GB/T2423.17环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾
GB/T2423.24环境试验第2部分:试验方法试验S:模拟地面上的太阳辐射及太阳辐射试验和气
候老化试验导则
GB/T10125-2021人造气氛腐蚀试验盐雾试验
ISO14644-1洁净室及相关受控环境第1部分:用粒子浓度确定空气洁净度等级(Cleanroomsand
associatedcontrolledenvironments-Part1:Classificationofaircleanlinessbyparticle
concentration)
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4试验的一般说明
概述
本试验是包含盐雾应力、干热应力、湿热应力和太阳辐射应力在内的的综合环境试验。
综合试验的每个试验循环由3个试验阶段组成,分别为湿热(高温、高湿)、盐雾和太阳辐射组成
的试验阶段Z1,干热(高温、低湿)和太阳辐射组成的试验阶段Z2,湿热(高温、高湿)和盐雾组成的
试验阶段Z3。按顺序开展Z1,Z2,Z3构成综合试验的基本循环。
试验阶段Z1:湿热、盐雾和太阳辐射条件
在湿热盐雾和太阳辐射条件下,首先,裸露金属在盐溶液中发生电化学或复杂的化学反应并产生腐
蚀,盐溶液在设备金属表面形成薄的电解质液膜会引发并进一步促进腐蚀;其次,设备受太阳辐射影响
1
GB/T2423.64—XXXX
的部位,太阳辐射热效应可促使部件间发生变形,进而导致原密闭位置缝隙增大等问题,导致后续阶段
盐雾进入设备内部的几率增大;最后,湿热环境会使设备表面未受太阳辐射影响的部位保持现有湿度,
从而使电解质液膜对防护涂层部分的渗透时间增长,较高的环境温度也加速了金属表面的腐蚀。
试验阶段Z2:干热、太阳辐射条件
干热太阳辐射条件下,设备表面的水分蒸发,引起相对湿度降低及设备表面温度升高。这导致Z1阶
段液滴沉降形成的盐溶液的浓度增加并加速化学反应,加速腐蚀过程。与此同时,太阳辐射的热效应具
有方向性,并产生热梯度,导致不同材料和部件以不同速率膨胀或收缩,从而造成诸如涂层起泡分层、
焊接或胶黏部位的强度降低、密封完整性破坏、封装化合物软化等失效行为。另外,太阳辐射也可引起
防护涂层的加速老化,光化学效应促使失光、褪色、变色、开裂、粉化和微裂纹的发生,从而在Z3阶段
中加速盐溶液的渗透。在此阶段,盐晶从溶液中析出沉积附着在试样表面上。
试验阶段Z3:湿热、盐雾条件
随着相对湿度的增加,设备内部或表面原沉淀附着的盐晶体吸收水蒸气,形成液体电解质溶液,同
时盐雾条件下,盐溶液得到补充。最终在试样表面形成薄的电解质膜进一步促进腐蚀和渗透。
5试验设备
试验设备要求总则
试验设备要求可对盐雾浓度和相对湿度进行协同控制,确保箱体内达到设定的温度湿度条件时,可
对盐雾浓度进行调控;并实现盐雾和太阳辐射试验条件的同时加载。
设备内部直接暴露在盐雾中的装置所用的材料应不影响盐雾的腐蚀效果,并应具有良好的密封性
能和抗腐蚀性能。设备内部直接暴露在太阳辐射中的装置所用的材料应不影响太阳辐射的光热老化效
果,并应具有良好的抗老化性能。
除盐雾因素以外,其他温度、湿度、太阳辐射因素,除非有关规范另有规定,试验设备应符合GB/T
2423.2,GB/T2423.3,GB/T2423.24对试验设备的要求。
注:附录A中给出了试验设备的示例。
设备的装置
5.2.1盐雾发生系统
盐雾供给系统应可产生盐雾浓度与相对湿度协同可控的盐雾气氛,主要包含盐雾发生装置、温度调
节装置、加湿器和混合箱等。
盐雾发生装置可产生氯离子浓度、温度、相对湿度一定的盐雾气氛,初始状态取决于产生方式。
注:例如,当采用压缩空气或者超声雾化的方式生成盐雾时其相对湿度在100%左右,但采用干盐碾磨的方式时其相
对湿度近似于空气湿度。
温度调节装置所产生的空气,不仅用于最终盐雾气氛的温度控制,还可作为载气用于携带生成的盐
雾气氛移至混合室。所用空气的洁净度至少符合ISO14644-1中class5级的要求。
加湿器用于产生湿空气,用于产生湿空气的蒸馏水或去离子水,其电导率不高于20μS/cm。
混合箱用于盐雾和调节空气的混合,出风口安装有温湿度传感器,用于监控混合生成的盐雾气氛状
态。同时安装有流量控制装置,通过调节混合后气体进入试验箱的流量,使其等于进入混合室盐雾气氛
的流量和调节空气的流量的总和,保证混合室的压力不会发生变化。
与盐雾接触的所有组件均应由耐蚀且不影响溶液腐蚀性的材料制成。
2
GB/T2423.64—XXXX
注:相对湿度与浓度可控的盐雾生成方法示例参考GB/T2023.17-202X附录NC。
5.2.2光源系统
光源系统用于模拟全光谱辐射,主要包括全光谱光源和辐照度测量装置等,整体辐照区域不小于样
品被考核面尺寸,辐照高度不小于1米的可调节范围,基准面辐照度在(200~1200)W/m²可调,该辐照
度应包括任何从试验箱内反射且被试样接受的辐射,但不宜包括试验箱发射的长波红外辐射。在辐照范
围内,基准面(20cm×20cm)上的辐照度公差不大于±10%,每次更换灯管后应重新进行测量。
注:基准面一般为距试验设备底面50cm处,可根据需要增加基准面上的辐照均匀度测量。
试验设备的光源应符合GB/T2423.24表2对光谱分布的要求。
5.2.3试验箱
试验箱所用的材料及内部的装置应耐盐雾腐蚀和耐光热老化。
试验箱的结构以及提供盐雾的方法可以不同,但是需同时满足GB/T2423.2,GB/T2423.3,GB/T
2423.24对试验箱的要求及以下条件:
a)试验箱内的运行条件应在规定的限制范围内(见第12章);
b)盐雾不应直接喷射到试样上,应在整个试验箱中均匀扩散,以使其自然落到试样上;
c)试验箱上部和箱壁的设计应确保盐雾在其表面冷凝形成的液滴不会滴落到被测试样上;
d)试验箱应排气良好以防止压力升高,确保盐雾分布均匀。应保护排气孔末端,防止强气流可能
对空气流动产生的负面影响;
e)可利用吸气法或盐雾浓度传感器测量试验箱内的盐雾浓度。每次试验建议试验箱内同一水平
面上布置至少两个检测点,以测量和记录盐雾浓度。盐雾浓度偏差不应超过设定值的20%;
f)试验箱内可装有黑标绝热温度计,用于记录黑标温度;
g)试验箱内气流速度控制在0.5m/s以下,测量位置与辐照基准面位置一致,朝向气流入口方向。
注1:吸气法测量方法与盐雾浓度传感器相关信息见GB/T10593.2,盐雾传感器可测粒径范围0.1um~10um。
注2:黑标绝热温度计具体信息见GB/T16422.1。
评估试验箱腐蚀效应的方法
为了检查试验结果的再现性,应定期验证设备的腐蚀效应。附录C中描述了使用参考试样评估设备
腐蚀效应的合适方法。
6盐雾
用于制备盐溶液的氯化钠中的铜、镍、铅等重金属总含量应低于0.005%(质量分数)。氯化钠中碘
化钠含量应不超过0.1%(质量分数)或以干盐计算的总杂质应不超过0.5%(质量分数)。
注1:含有防结块剂的氯化钠可促进或抑制腐蚀。氯化钠盐的有效品级是指欧洲药典(Ph.Eur)/美国药典(USP)
或日本工业标准(JIS)、美国化学学会(ACS)以及GB/T1266规定的优级纯氯化钠的品级。
注2:若采用空气压缩或超声雾化等方式产生盐雾,则氯化钠溶液的浓度为(5±0.5)%(质量比),制备方法参考
GB/T10125-2021。
氯化钠溶液的PH值调整方法参考GB/T10125-2021对中性盐溶液试验的要求。
注:所产生盐雾的pH值应在6.5~7.2之间。
7太阳辐射
3
GB/T2423.64—XXXX
海平面的辐照度受太阳常数和太阳辐射在大气层中的衰减和散射的影响。为此,基于太阳常数
E0=1367W/m2,CIE85:1989的表4给出了当太阳在最高点时,地面上总太阳辐射的辐照度的值为1090W/m2
(光谱范围300~2450nm)。
8试验试样
试验试样的类型、数量、形状和尺寸,应根据被试材料或产品有关规范选择,若无规范,有关双方可
以协商确定。
9初始检测
应对试样进行目视、尺寸和功能检查,如有必要,应按相关规范的要求进行电气和机械性能检测。
10预处理
试样应按有关规范规定进行预处理。
有关规范应规定试验前对试样所采用的清洁程序,同时规定是否需要移除保护性涂层。使用的清洁
方法不应影响盐雾对试样的腐蚀影响,且不能引入任何的二次腐蚀。试验前应尽量避免手接触试样表面。
11试样的安装
试样可处于不包装、准备使用、通电不运行或通电运行状态。在试验过程中试样是否处于通电工作
状态应由相关方共同商定,如需通电,试样应根据相关规范按其正常工作状态进行试验。
试样的布置应确保其不会与试验箱接触,并暴露在自由流通的喷雾中。
试样应按有关规范的规定安装在试验箱内一个凸起的支架、转盘或一个已知导热率和热容量的专
用底座上,试样之间保持足够间距以避免遮挡光源的辐射或防止二次辐射热。若需对试样表面温度进行
监控,可利用温度传感器按相关规范要求附着在试样上。
试样支架应由惰性非金属材料制成。如果有必要悬挂试样,所用材料不得为金属材料,而应为合成
纤维、棉线或其他惰性绝缘材料。
试样表面暴露在试验箱中的角度非常重要,角度应由相关方共同商定。当试样是产品时,除非另有
规定,应以与正常使用相同的角度安装试样。当试样是平板材料时,试样应以与垂直方向呈20°±5
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