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GB/T 2423.34-2024 相关标准英文版PDF

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基本信息
标准编号 GB/T 2423.34-2024 (GB/T2423.34-2024)
中文名称 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
英文名称 Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Z/AD: Composite temperature/humidity cyclic test
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 K04
国际标准分类 19.040
字数估计 26,280
发布日期 2024-08-23
实施日期 2024-08-23
发布机构 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会

GB/T 2423.34-2024: 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 中华人民共和国国家标准 国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布 代替 GB/T 2423.34-2012 1　范围 本文件描述了一种组合试验方法，主要用于元器件类试验样品，以加速方式来确定试验样品在高 温/高湿和低温条件劣化作用下的耐受性能。 本文件不适用于在整个试验过程中通电的试验样品。试验样品可以在试验的恒温阶段通电。除 非另有规定，通电试验样品的测量通常在试验的恒温阶段进行。 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。 3　术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4　一般说明 4.1　试验概述 试验 Z/AD 是温度/湿度组合的循环试验，用来揭示试验样品由不同于吸湿的“呼吸”作用导致的 缺陷。 本试验过程可通过在试验样品表面形成冷凝开始。由于试验样品部分或全部表面的温度可能低 于相应湿度值的露点，水会积聚在试验样品表面的小裂纹或缝隙中。 一旦空间温度降低，试验样品内部空间中的空气就会收缩，从而导致压力下降，并通过试验样品内 部的裂纹或其他泄漏孔吸入湿空气或冷凝水。潮湿的空气会凝结在试验样品内部空间的内壁上，并可 逐渐填满。在升温阶段，试验样品内部空间中的空气膨胀并部分逸出，此时露点低于吸入阶段。重复 这个循环，水会在试验样品内部凝聚，并可逐渐填满其内部空间。 这种所谓的“呼吸”效应是由于在高湿度的环境中改变试验样品内部的温度引起的。在 0 ℃以下 温度阶段的试验中，吸附在试验样品裂纹和其他空间中的水分结冰，由于冰体积的膨胀，裂纹扩大，进 而形成新的裂纹。 该试验与其他湿热循环试验不同，在于其基于以下几个方面的考虑增加了试验的严酷程度： a） 在给定的时间内有更多次数的温度变化或“呼吸”作用； b） 温度循环变化范围更大； c） 温度循环变化的速率更高； d） 包含多次 0 ℃以下的温度变化。 加速的“呼吸”以及吸附在试验样品裂纹和裂隙中水分的结冰效应是本试验的基本特点。 但要强调的是，只有裂隙足够大以致凝聚的水团能够渗入时，结冰效应才会出现，这种情形通常发 生在金属组件密封处或引线端的密封处。 凝露的程度主要取决于试验样品表面的热时间常数。对于很小的试验样品可忽略不计，但对于大 试验样品则是显著的。 同样，具有较大带空气或气体空间的试验样品，其“呼吸”效应将更明显，但同时试验的严酷程度一 定程度上也取决于试验样品的热特性。 4.2　试验的应用 由于上述原因，本试验方法宜只限于试验样品结构会产生湿热试验的“呼吸”和结冰效应，并且其 热特性与本 Z/AD 试验温度变化速率相适应的元器件类试验样品。 对于存在极细小裂纹或含有多孔材料的固体试验样品，例如塑料封装的试验样品，水汽的吸收或 扩散起主导作用，最好采用恒定湿热，如 IEC 60068⁃2⁃78 试验 C 进行试验。 对于较大的试验样品，例如设备，或在循环的各阶段应保持热稳定的元器件，尽管 IEC 60068⁃2⁃30 试验 Db 在给定时间内循环次数少了以至加速程度不必那么高，也宜采用试验 Db。在这种情况下，试 验 Db 通常宜构成 IEC 60068⁃1 规定的试验顺序的一部分。 与其他湿热试验一样，本试验对试验样品可施加极化电压或电负载。在施加电负载时，不宜因试 验样品的温度升高而影响试验箱的条件。 综上所述，本试验显然不宜和恒定湿热试验或交变湿热试验进行互换，也不能代替它们，但试验程 序的选择宜适当考虑试验样品的物理性能、热特性以及每一种特性情形下的主要失效机理类型。 5　试验箱的说明 5.1　概述 试验样品暴露于湿热后，接着暴露于低温，两种暴露可能在一个试验箱或在两个试验箱内进行。 注： 本试验过程中，试验箱的温度和湿度值以送风口的测量值为准。 5.2　湿热试验箱 湿热试验箱应满足下列规定。 a） 在 1.5 h~2.5 h 内，温度可能在 25 ℃±2 K~65 ℃±2 K 间上升或下降。 b） 在恒温或升温期间，相对湿度能保持为（93+3-3）%，在降温期间能保持为 80%~96%。 c） 注意确保工作空间内各点的温湿度均匀，并且尽可能与适当放置的温湿度传感器紧邻处的条 件接近。为了保持规定的温度和湿度条件，应以某一速度连续不断地对试验箱内的空气进行 搅动。 d） 试验样品在试验过程中不应受到试验箱内条件控制产生的热辐射影响。 e） 试验箱加湿用水，应符合 IEC 60068⁃2⁃67 中给出的限制。 f） 冷凝水应能不断地从箱内排出，未经净化不应再次使用。应采取措施确保箱壁和箱顶上的冷 凝水不能滴落在试验样品上。 5.3　低温试验箱 低温试验箱应满足下列规定： a） 温度能保持在-10 ℃±2 K； b） 注意确保工作空间内各点的温度均匀，并且尽可能与适当放置的温度传感器紧邻处的条件 接近。 因此试验箱内的空气应保持连续不断地流动。试验样品的热容量不宜明显影响箱内条件。 湿热试验箱可用于进行低温试验，在这种情况下，湿热试验箱应满足 4.1 的要求，且还应满足下列 规定： a） 在 30 min 以内，温度能从 25 ℃±2 K 降至-10 ℃±2 K； b） 能在-10 ℃±2 K 温度下保持 3 h； c） 在 90 min 以内，温度能从-10 ℃±2 K 升至 25 ℃±2 K。 6　严酷程度 除非另有规定，24 h 循环的次数应为 10 次。如果不是 10 次，相关规范应规定循环次数。 7　试验程序 7.1　预处理 除非另有规定，在湿热试验的第一次循环前，试验样品应处于不包装、不通电、准备使用状态，在 IEC 60068⁃1 规定的“标准干燥条件”下（温度 55 ℃±2 K，相对湿度不超过 20%）放置 24 h。 除非另有规定，在初始检测前，试验样品应在标准大气条件下达到温度稳定。 7.2　初始检测 应按相关规范的要求对试验样品进行外观检查，并进行电气和机械性能检测。 7.3　条件试验 总的温度容差±2 K是考虑了测量的绝对误差、温度的缓慢变化以及工作空间内的温度变化而确定的。 注： 在温度/湿度稳定的试验条件下，此温度容差适用于空载条件。在某些条件下，试验样品对试验箱条件的影响 忽略不计，对于这样的带载试验箱，此温度容差仍能适用。 为了维持相对湿度在规定的容差范围内，在任意时刻工作空间内任何两点之间的温度差需维持在 一个较小的范围内。如果温度差超过 1 K，湿度条件就达不到要求。为了维持规定的湿度，温度短时波 动可维持在这些较小的范围内。 试验样品应处于不包装、不通电、准备使用状态，除非另有规定，按已知的正常方位安放于湿热箱 内，应进行 10 次温度/湿度循环，每次循环为 24 h。 在前 9 次循环中的某 5 次循环期间，做完湿热分循环（图 2 中阶段 A~阶段 H）后，试验样品应经 受低温。有关规范宜规定低温分循环的顺序位置。 本试验可在同一个试验箱或两个不同的试验箱内进行。如果本试验的高温/高湿、低温分循环分 别在不同的试验箱内进行，则试验样品不宜受到热冲击条件的影响，除非已知试验样品对这种程度的 热冲击不敏感。 如果一批试验样品由于使用两箱法受到热冲击影响并出现明显失效，则应改用温度渐变的方法重 新试验另一批试验样品，如果在这种条件下没有出现明显失效，这批试验样品应视为顺利通过试验。 前 9 次循环中的其余 4 次循环不应包括低温暴露（见 7.4.3 和图 3）。10 次循环中所规定的湿热分 循环都是相同的。 7.4　试验循环 7.4.1　温度/湿度分循环描述 温度/湿度分循环的描述适用于所有循环（见图 2 和图 3）。 注： 图 2和图 3中的虚线仅用于定位，旨在更好地理解测试循环。这些虚线并不代表试验设定点的位置。 在每个 24 h 循环开始时，试验箱的温度应控制为 25 ℃±2 K，相对湿度为（93+3-3）%。 A 试验箱的温度应在 1.5 h~2.5 h 内连续升到 65 ℃±2 K。在此期间相对湿度应保持在（93+3-3）%。 B 试验箱的温度和相对湿度应分别保持为 65 ℃±2 K 和（93+3-3）%，直到循环开始后 5.5 h 止。 C 试验箱的温度应在 1.5 h~2.5 h 内降至 25 ℃±2 K。在此期间相对湿度应保持在 80%~96% 范 围内。 D 自循环开始后 7 h 起，试验箱的相对湿度应保持在 80%~98% 范围内。 E 自循环开始后 8 h 起，试验箱的温度再在 1.5 h~2.5 h 内连续升到 65 ℃±2 K。在此期间相对湿 度应保持在（93+5-3）%。 F 自循环开始后 9.5 h 起，试验箱的相对湿度应保持在（93+3-3）%。温度和相对湿度应分别保持在 65 ℃±2 K 和（93+3-3）%，直到循环开始后 13.5 h 止。 G 试验箱的温度应在 1.5 h~2.5 h 内降至 25 ℃±2 K。在此期间相对湿度应保持在 80%~96% 范 围内。 H 自循环开始后 15 h 起，试验箱的相对湿度应保持在 80%~98% 范围内。 I试验箱应继续稳定保持在温度 25 ℃±2 K，相对湿度（93+5-3）%。 7.4.2　低温分循环描述 适用于前 9 次循环中的某 5 次循环（见图 2）。 I 在完成温度/湿度分循环（图 2 中阶段 A~阶段 H）后，试验箱应保持温度 25 ℃±2 K、相对湿度 （93+5-3）%，时间至少 1 h，最多不超过 2 h。 K 然后应降低箱温或将试验样品转移至另一低温试验箱内。如果采用两箱法，则转移时间宜在 5 min 内。自循环开始后 17.5 h 起，箱内温度应开始降温，并在循环开始后 18 h 内降至-10 ℃±2 K。 自循环开始后 18 h 起，箱内温度应保持在-10 ℃±2 K，持续时间 3 h。在整个低温分循环期间不 规定相对湿度的要求。 L 自循环开始后 21 h 起，箱内温度应开始上升，并在循环开始后 22.5 h 内升到 25 ℃ ±2 K （见图 2）。如果采用两箱法，则试验样品的转移应在 10 min~15 min 内完成。 M 箱内温度应保持在 25 ℃±2 K，直到 24 h 循环结束。在此期间相对湿度应为（93+5-3）%。 7.4.3　无低温暴露的 24 h循环描述 适用于前 9 次循环中其余的 4 次循环（见图 3）。 循环不包括低温分循环，其中温度/湿度分循环与 7.4.1 中的阶段 A~阶段 H 相同。 I 温度/湿度分循环（图 2 中阶段 A~阶段 H）后，箱内温度应保持在 25 ℃±2 K，自循环开始后 16 h 起，相对湿度应保持在（93+5-3）%。 J 自循环开始后 17.5 h 起，试验箱应继续稳定保持在温度 25 ℃ ±2 K、相对湿度（93+3-3）%，直至 24 h 循环结束。 注： 此描述仅适用于图 3（暴露于湿热后未暴露于低温）。 7.4.4　最后循环描述 在最后一次循环中，温度和湿度分循环结束后，试验箱应保持温度 25 ℃±2 K，相对湿度（93+3-3）%， 持续时间 3.5 h，然后进行最后检测。 7.4.5　中间检测 为了对通电试验样品进行测量，可能在图 2 和图 3 所示试验循环的以下恒定阶段进行： --试验开始后 2.5 h 到试验开始后 5.5 h 的阶段（由图 2 和图 3 中阶段 B 末尾表示的时间）； --试验开始后 10.5 h 到试验开始后 18 h 的阶段（由图 2 和图 3 中阶段 F 末尾表示的时间）。 在通电操作过程中，宜只进行功能检测，因为长时间通电操作可能会影响施加在试验样品上的气 候应力的严酷度。图 4 和图 5 给出了可能进行中间检测的范围。 7.5　最后检测 7.5.1　概要 电性能和机械性能可在下列条件下检测： a） 高湿时； b） 紧接试验样品从箱内取出后； c） 干燥后； d） 按相关规范要求。 宜认识到，大多高湿条件下的检测是不能直接与初始检测或从箱内取出后立即进行的检测相比 较的。 7.5.2　在高湿条件下的检测 应在图 3 所示的 3.5 h 期间的最后 2 h 进行检测。 相关规范应规定在高湿条件下进行检测时的特别注意事项，包括如有必要，除去试验样品表面的 水时所采取的方法。 所有检测完成后，应将试验样品取出箱外。 7.5.3　试验样品从箱内取出后立即进行的检测 最后循环一结束，应将试验样品取出箱外并保持在实验室环境温度条件下进行检测。 如果初始检测不是在实验室环境温度条件下进行的，则应采用与初始检测同样的条件进行检测。 规定的电性能和机械性能的检测应在试验样品取出箱外后 1 h~2 h 内完成。 在检测期间，先前的检测可在后期再重复进行一次，后者的读数用来失效判定。 7.5.4　干燥后的检测 最后循环一结束就应将试验样品取出箱外，并应在试验用标准大气条件下保持 24 h 后再进行规 定的最后检测。 如果初始检测不是在试验用标准大气条件下进行的，则应采用与初始检测同样的条件进行检测。 最后检测可在 24 h 内进行，但应只有在 24 h 末尾进行的检测才被用于失效判据。 8　相关规范给出的信息 当相关规范包含本试验时，只要适用，应给出以下详细信息： a） 试验类型（分循环）； b） 预处理； c） 初始检测； d） 安装和支撑细节； e） 循环次数； f） 低温分循环的顺序位置； g） ......