Il test del calore umido è un metodo sperimentale comunemente utilizzato con cinque funzioni principali:
1. Valutare la resistenza del materiale all'umidità e al calore
2. Verificare l'affidabilità dei prodotti elettronici
3. Testare la resistenza agli agenti atmosferici dei materiali di rivestimento
4. Studiare il meccanismo di invecchiamento dei materiali
5. Valutare l'affidabilità e la qualità del prodotto
Le sue funzioni sono ampiamente utilizzate in diversi campi;
ILcamera per test di calore e umidità ad alta e bassa temperaturasoddisfa tutte le condizioni per i test di calore e umidità. Se il tuo prodotto richiede un test di calore e umidità e hai requisiti di acquisto per una camera per test di calore e umidità, fai clic per saperne di più! E sei il benvenuto a contattarci~
1. Cos'è il test del calore umido?
La tecnologia del test del calore umido viene utilizzata principalmente in:
1. Esplorare l'impatto dell'ambiente umido sui prodotti (esperimenti di ricerca nelle fasi di sviluppo e progettazione).
2. Identificare le prestazioni di resistenza all'umidità del prodotto (ispezione di qualità o test di tipo durante le fasi di sviluppo e produzione).
3. Valutare la sicurezza e l'affidabilità del prodotto quando utilizzato in un ambiente umido (test di sicurezza o affidabilità).
I principali indicatori determinati dopo il test consistono generalmente nel verificare le proprietà elettriche e meccaniche del prodotto e anche nel controllare la corrosione di alcuni campioni.
Esistono generalmente tre tipi di test di calore umido. Tra questi, il test del calore umido costante è adatto principalmente per prodotti elettrici ed elettronici generali. Il livello di gravità dello stress è basso e i requisiti delle apparecchiature di prova non sono elevati.
Il test di calore e umidità alternati è adatto per prodotti con ambienti difficili e complessi. Il test di umidità e calore negli standard militari alterna effettivamente calore e umidità ed è adatto per prodotti militari o prodotti di comunicazione in ambienti complessi o che possono essere utilizzati in tali ambienti. Il test del caldo umido alternato o del caldo umido presenta requisiti più severi in termini di temperatura, umidità, durata e ciclo rispetto al test del caldo umido costante e il test del caldo umido standard militare è ancora più severo. Pertanto, se un prodotto è stato sottoposto al test di calore umido alternato o al test di calore umido richiesto dagli standard militari, non è necessario eseguire un test di calore umido costante. In genere, per prodotti importanti e critici o apparecchiature militari, non verranno selezionati test di umidità e calore costanti quando si formulano piani di test di affidabilità o si scrivono schemi di test. L'ordine di gravità dei tre test di caldo umido, dal basso all'alto, è "calore umido costante", inferiore a "calore umido alternato", inferiore a "calore umido (standard militare)". Va notato che la gravità non significa che più progetti siano migliori.
2. Fenomeni fisici delle condizioni di prova di caldo umido
Nel test igrotermico, temperatura e umidità lavorano insieme per formare alcuni fenomeni fisici e rendere umida la superficie o l'interno del campione.
1. Fenomeno di adsorbimento:
Le molecole di gas (molecole di vapore acqueo nel test igrotermico) possono entrare in collisione con la superficie di una sostanza solida (campione) quando si muovono nello spazio. Quando un certo numero di molecole si scontrano continuamente con la superficie solida, prima che ritorni nello spazio, deve trovarsi nella sostanza solida (campione). La superficie "rimane" per un certo periodo di tempo. In questo momento, la concentrazione del gas sulla superficie è maggiore della sua concentrazione nello spazio, con conseguente condensazione. Questo fenomeno per cui il gas "rimane" su una superficie solida è chiamato adsorbimento. Pertanto, si può anche dire che l'adsorbimento è un processo intermedio tra la condensazione del gas e l'evaporazione su una superficie solida. Secondo i risultati sperimentali, la quantità di gas adsorbito è correlata alle proprietà del materiale solido, alla temperatura e alla pressione del gas all'equilibrio. Più bassa è la temperatura e più alta è la pressione, maggiore è la capacità di assorbimento. (Gli studenti interessati possono studiare le espressioni delle relazioni funzionali)
L'adsorbimento fisico è causato dall'attrazione di van der Waals e lo strato di adsorbimento è generalmente uno strato multimolecolare. La velocità di adsorbimento è elevata, anche l'energia richiesta per l'adsorbimento è ridotta e generalmente può essere effettuata a basse temperature. Nel test del calore umido, l'adsorbimento fisico è il fenomeno più comune.
2. Fenomeno di condensazione:
La condensa è in realtà il fenomeno di adsorbimento delle molecole d'acqua sul campione, ma si genera quando la temperatura del test aumenta. Durante la fase di riscaldamento, quando la temperatura della superficie del campione è inferiore alla temperatura del punto di rugiada dell'aria circostante, il vapore acqueo si condensa in liquido sulla superficie del campione formando gocce d'acqua. Durante la fase di riscaldamento della prova di calore umido alternato, a causa dell'inerzia termica del campione, l'aumento della sua temperatura è in ritardo rispetto alla temperatura della camera di prova. Pertanto, sulla superficie si forma condensa. La quantità di condensa superficiale dipende dalla capacità termica del campione stesso, nonché dalla velocità di riscaldamento e dall'umidità relativa durante la fase di riscaldamento. Durante la fase di raffreddamento del test di calore e umidità alternata si formerà della condensa anche sulla parete interna del guscio chiuso.
3. Fenomeno di diffusione:
La diffusione è un fenomeno fisico del movimento molecolare. Nel processo di diffusione, le molecole si spostano sempre da un luogo ad alta concentrazione a un luogo a bassa concentrazione. Durante il test igrotermico, la velocità con cui il vapore acqueo nell'aria si diffonde nei materiali con concentrazioni inferiori può essere espressa dalla legge di Fick. Pertanto, l'intrusione di umidità causata dalla diffusione nel test igrotermico dipende non solo dall'umidità e dalla temperatura assolute nelle condizioni di prova, ma anche dal materiale del campione.
4. Fenomeno di assorbimento (chiamato anche fenomeno di circolazione).
Il vapore acqueo entra nel materiale generalmente attraverso i vuoti. La velocità con cui il vapore acqueo passa attraverso lo spazio dipende dalla dimensione del foro. Se la dimensione dei pori è inferiore al diametro delle molecole d'acqua, il vapore acqueo non può entrare. Poiché il vapore acqueo è miscelato con l'aria nello spazio, anche la sua velocità di ingresso è strettamente correlata al rapporto di miscelazione tra vapore acqueo e aria. Quando il rapporto tra vapore acqueo e aria è 1:1, viene presa come limite la quantità di vapore acqueo equivalente all'aria satura a 80 gradi. Tutto ciò che è al di sopra di questo limite è chiamato alta pressione di vapore, mentre tutto ciò che è al di sotto di questo limite è chiamato bassa pressione di vapore. Quindi il meccanismo con cui il vapore acqueo entra nello spazio verrà discusso separatamente:
① Meccanismo di ingresso del vapore acqueo a bassa pressione di vapore: quando la temperatura e la pressione del vapore acqueo rimangono invariate (equivalente a un test di umidità e calore costante), il vapore acqueo entra nell'intercapedine principalmente a causa della diffusione e la sua velocità dipende principalmente dalla resistenza dell'aria in il gap (coefficiente di permeabilità) e la dimensione dei vuoti (anche la dimensione dei vuoti influisce sul tasso di ingresso, ma non in modo significativo). Quando la temperatura cambia (equivalente al test alternato di calore e umidità), la differenza di pressione del vapore acqueo su entrambi i lati dell'intercapedine costringe l'aria contenente vapore acqueo a passare. In questo momento, il tasso di ingresso non è solo correlato alla resistenza e alle dimensioni dello spazio, ma anche alla differenza di pressione del vapore acqueo su entrambe le estremità dello spazio. Si può vedere che i meccanismi d'azione della prova di umidità e calore costante e della prova di umidità e calore alternato sono diversi.
② In condizioni di elevata pressione del vapore, la velocità di ingresso del vapore acqueo è correlata al diametro dell'intercapedine. Quando il diametro dell'interstizio è inferiore al percorso libero medio delle molecole d'acqua, l'ingresso del vapore acqueo è un flusso molecolare; quando il diametro dell'interstizio è maggiore del percorso libero medio, la velocità di ingresso è un flusso viscoso. Quando il diametro del gap è compreso tra i due precedenti, si parla di flusso di transizione. Sotto alta pressione di vapore, la velocità di ingresso del vapore acqueo cambia con la dimensione dello spazio, indicando che se la temperatura viene aumentata per accelerare l'ingresso di umidità, ci saranno velocità diverse per diverse dimensioni dello spazio e i multipli di accelerazione saranno diversi .
In sintesi, l'ingresso del vapore acqueo attraverso l'assorbimento dipende dalla temperatura, dalla pressione del vapore acqueo (umidità assoluta) e dal materiale del materiale.
5. Respirazione:
Chiamiamo respirazione lo scambio di aria interna ed esterna causato da variazioni di temperatura nella cavità del campione chiuso. Durante la fase di raffreddamento del test di calore e umidità alternati, a causa del forte calo di temperatura, la temperatura dell'aria nella cavità chiusa diminuisce o la condensa sulla parete interna della cavità ridurrà la pressione nella cavità, formando un fenomeno di aspirazione e aspirando aria umida dall'esterno. Pertanto, la quantità di volume corrente inalato durante la fase di raffreddamento della respirazione è correlata alla velocità di variazione della temperatura e all'umidità assoluta. Questo fenomeno di respirazione non si verifica solo quando la temperatura del test si alterna, ma si verifica anche quando un campione con un involucro chiuso, come un motore rotante chiuso, subisce un movimento intermittente e le bobine nell'involucro si riscaldano o si raffreddano alternativamente. Non è raro che i prodotti per motori utilizzati in condizioni umide assorbano umidità a causa di questa respirazione e si condensino in acqua accumulandosi nel guscio per lungo tempo.
3. Effetti di deterioramento dell'umidità su diversi tipi di campioni
Esistono generalmente due forme di umidità del campione: una è l'umidità superficiale, che solitamente è causata dalla condensazione e dall'adsorbimento superficiale; l'altro è l'umidità volumetrica, causata dalla diffusione e dall'assorbimento del vapore acqueo. A volte l'umidità adsorbita sulla superficie del campione raggiunge un certo livello, il che accelera anche il volume dell'umidità. Per campioni di tipo chiuso con cavità, anche se l'interno non è direttamente esposto a condizioni di elevata umidità, la respirazione causata dai cambiamenti nella temperatura del test causerà l'ingresso di umidità esterna all'interno attraverso fessure o fessure, causando umidità interna. Allo stesso tempo, fenomeni di diffusione e assorbimento possono consentire all'umidità di entrare all'interno del guscio chiuso anche attraverso interstizi. Inoltre, per alcuni gusci di materiali organici, quando l'assorbimento di umidità causato dal fenomeno della diffusione raggiunge un livello stabile, l'umidità può penetrare attraverso il guscio ed entrare nel guscio. L'effetto di deterioramento del campione causato dall'umidità sulla superficie e sul volume si riferisce a proprietà meccaniche (dimensioni e resistenza) e proprietà non meccaniche (proprietà elettriche e altre proprietà); due modifiche.
4. La relazione tra le condizioni del test di calore umido e l'ambiente umido reale
Le condizioni di temperatura e umidità del test igrotermico generalmente simulano le condizioni più rare nell'ambiente reale e la durata dell'effetto è molto più lunga di quella dell'ambiente reale. Pertanto, in termini di simulazione, è più dura delle condizioni naturali e ha un effetto di accelerazione sul campione. Secondo il meccanismo dell'umidità causato da diversi fenomeni fisici discussi sopra, si può vedere che i risultati dei test su campioni di materiali e strutture diversi non sono esattamente gli stessi. Pertanto, è difficile ottenere un coefficiente di accelerazione unificato per un metodo di prova igrotermico artificiale universale. Solo per un campione con una proprietà specifica o singola, dopo l'analisi e il confronto sperimentale è possibile determinare un coefficiente di accelerazione più appropriato. Il corrispondente rapporto tra la classificazione degli ambienti caldi e umidi e la severità della prova è un problema non completamente risolto da molti anni. Il livello di severità del metodo di prova del calore umido artificiale è composto dalle condizioni di prova e dal numero di cicli di prova. Le condizioni di prova corrispondono generalmente alle effettive condizioni ambientali di utilizzo del campione, mentre la selezione del numero di cicli di prova è più complicata. Di solito, il numero di cicli di prova viene determinato sulla base di un'analisi completa delle caratteristiche del campione e dell'influenza dell'umidità e del calore sul suo meccanismo principale. Generalmente, il numero appropriato di cicli può essere selezionato dopo aver confrontato i risultati con i risultati dei test di funzionamento naturali o sul campo e dopo aver scoperto la relazione tra loro. Tuttavia, finora, anche a livello internazionale, non è stato ancora sviluppato un modello matematico universalmente applicabile per esprimere la relazione tra prove igrotermiche artificiali e condizioni naturali. Pertanto, sebbene il numero preferito di cicli sia raccomandato negli standard dei metodi di prova, ci sono ancora molti problemi nelle applicazioni pratiche.
Il periodo di prova di umidità e calore è la base più affidabile per il periodo di conservazione a lungo termine del prodotto. Le conoscenze attuali mostrano che il fattore fondamentale e più importante che influenza la corrosione, soprattutto nelle scorte, è l'umidità relativa nel magazzino. Quando l'umidità relativa è bassa, la velocità di corrosione non aumenta rapidamente all'aumentare della temperatura. Seguono una relazione così empirica:
Nella formula: A——grado di ruggine
H——Umidità relativa (%)
t——Temperatura atmosferica (gradi)
k——costante relativa al tipo di materiale metallico
Secondo questa relazione, è possibile ottenere i gradi di corrosione di diversi materiali metallici in condizioni diverse. Secondo questa relazione, quando l'umidità relativa (H) nell'atmosfera è del 65%, il grado di corrosione A=0, il che significa che i materiali metallici non arrugginiscono in queste condizioni. Tuttavia, quando l'umidità relativa è superiore al 65%, il metallo arrugginisce e, con l'aumento dell'umidità e della temperatura, il grado di ruggine aumenta notevolmente.
Che si tratti di stoccaggio a lungo termine o di test di corrosione accelerata, un altro test comune è la corrosione a matrice puntiforme. La maggior parte di essi sono dovuti a urti nel processo di immersione della vernice e dell'imballaggio, "inclusioni" nel processo di fusione (principalmente inclusioni di ferro) e "inclusioni di polvere" causate da urti e graffi nel processo di stampaggio. Prima del trattamento superficiale, nessuna superficie di riparazione trovata. Pertanto, la ruggine puntiforme è anche la fonte di corrosione più difficile da eliminare. La respirazione nella fase di raffreddamento della prova di calore umido alternato è più evidente per alcuni tipi di campioni. Pertanto, i problemi relativi alla velocità di raffreddamento e all'umidità sono particolarmente enfatizzati nel metodo di prova. Grandi variazioni di temperatura nel caldo umido alternato, una maggiore umidità relativa durante il raffreddamento e una lunga durata di elevata umidità aggraveranno l’umidità dell’isolamento.
5. Il significato del test del calore umido
L'umidità e il calore costanti evitano la condensa aumentando prima la temperatura e poi aumentando l'umidità (prima deumidificando e poi raffreddando), che causa principalmente il guasto del prodotto attraverso l'adsorbimento, l'assorbimento e la diffusione del vapore acqueo da parte del campione in un ambiente ad alta temperatura e umidità elevata .
Il calore umido alternato utilizza il processo alternato di condensazione ed essiccazione causato dai cicli di temperatura in condizioni di elevata umidità per far respirare il vapore acqueo che entra all'interno del campione, accelerando così il processo di corrosione.
6. Interruzione dell'elaborazione del test di calore umido
1. Test di umidità e calore costanti
Quando il test è costretto ad essere interrotto a causa di motivi particolari come un'improvvisa interruzione di corrente durante il test, si consiglia di operare nel seguente modo:
1) Se le condizioni ambientali nella scatola non superano l'intervallo di errore consentito durante l'interruzione, il tempo di interruzione deve essere considerato come parte del tempo totale del test (generalmente, l'alimentazione viene attivata in tempo per ripristinare l'ambiente nella scatola dopo un'interruzione istantanea della corrente);
2) Quando le condizioni di test sono inferiori al limite inferiore dell'errore consentito durante il processo di interruzione, l'ambiente di test richiesto deve essere raggiunto nuovamente e il tempo di test al di fuori dell'intervallo di errore deve essere eliminato fino al completamento del tempo di test specificato;
3) Se si verifica una situazione di test, si consiglia di interrompere il test e ripetere il test con un nuovo campione. Se il personale tecnico competente ritiene che il superamento delle condizioni di prova richieste non causerà direttamente danni alle caratteristiche del campione di prova o del campione. Se il prodotto è riparabile, può essere trattato secondo l'Articolo 2. Se il campione fallisce nei test successivi, i risultati del test devono essere considerati non validi.
2. Metodo di prova alternato di calore e umidità (test di resistenza all'umidità).
1) Test di calore umido a livello dell'apparecchiatura
Quando il test viene interrotto a causa di circostanze particolari come un'improvvisa interruzione di corrente durante il test, si consiglia di operare nel seguente modo:
① Se le condizioni ambientali nella scatola non superano l'intervallo di errore consentito durante l'interruzione, il tempo di interruzione deve essere considerato parte del tempo totale del test;
② Quando le condizioni ambientali nella scatola sono inferiori al limite inferiore dell'errore consentito durante l'interruzione, il test deve essere riavviato dal punto finale dell'ultimo ciclo valido prima dell'interruzione (ovvero, il ciclo in cui si trova il punto di interruzione localizzato non è valido);
③ Se il test si è verificato, si consiglia di interrompere il test e ripetere il test con un nuovo campione. Se il personale tecnico competente ritiene che il superamento delle condizioni di prova richieste non causerà direttamente danni alle caratteristiche del campione di prova, o che il campione non sia Per prodotti riparabili, l'ambiente nella scatola può essere ripristinato alle condizioni ambientali richieste e il test può essere continuato. Se il campione fallisce nei test successivi, i risultati del test devono essere considerati non validi.
2). Test di calore umido a livello del dispositivo
Quando il test viene interrotto a causa di circostanze speciali come un'improvvisa interruzione di corrente durante il test, prima di completare il numero specificato di cicli (escluso l'ultimo ciclo), se non si verifica più di un test intermedio imprevisto, il ciclo può essere ripetuto. Se si verifica un'interruzione di prova inaspettata durante l'ultimo ciclo, sarà necessario un ciclo ininterrotto oltre a ripetere il ciclo. Qualsiasi interruzione superiore a 24 ore richiede la ripetizione del test dall'inizio alla fine.
7. Determinazione dello spazio di lavoro effettivo per la prova di calore umido
Prova di caldo umido, inclusa prova di caldo umido costante, prova di caldo umido alternato e prova di ciclo combinato temperatura/umidità.
Il test di calore e umidità costante GB/T 2423.3 specifica una tolleranza di temperatura di ±2 gradi.
La tolleranza di temperatura specificata nei quattro livelli di temperatura del test di calore e umidità costante GB/T2423.9Cb è ±2 gradi e la tolleranza di umidità relativa è ±3%.
Alla temperatura limite superiore specificata nel test di calore e umidità alternato GB/T 2423.4: la tolleranza della temperatura è ±2% e la tolleranza dell'umidità relativa è ±3%; alla temperatura limite inferiore, la tolleranza della temperatura è di ±3 gradi; il requisito di umidità relativa è del 95%.
Alla temperatura limite superiore del ciclo di esposizione all'umidità nel test del ciclo combinato temperatura/umidità di GB/T 2423.34ZD, la tolleranza della temperatura è ±2 gradi e la tolleranza dell'umidità relativa è ±3%. L'umidità relativa è un parametro legato alla temperatura. Temperature diverse nella scatola porteranno a un'umidità relativa diversa. La differenza di umidità relativa è anche correlata al metodo di umidificazione, alla velocità del vento, alla precisione del controllo, ecc. I metodi di umidificazione e le velocità di circolazione dell'aria sono generalmente fissi e la precisione del controllo può essere garantita solo attraverso una buona manutenzione, cura e procedure operative corrette. Il suo spazio di lavoro effettivo è generalmente inferiore a quello dei test ad alta temperatura, poiché solo piccole differenze di temperatura e piccole fluttuazioni di temperatura possono garantire che la differenza di umidità relativa rimanga su un valore basso.
GB/T 2423.3 sottolinea: per mantenere la tolleranza all'umidità relativa specificata in questo standard entro l'intervallo richiesto, la differenza di temperatura tra due punti qualsiasi nello spazio di lavoro non deve essere superiore a 1 grado in qualsiasi istante e a breve termine anche le fluttuazioni di temperatura devono essere mantenute entro un ambito più limitato. La determinazione dello spazio effettivo per vari test di calore e umidità deve essere valutata anche misurando l'umidità relativa. Questo per garantire che il campione testato rimanga sempre entro l'intervallo di tolleranza specificato durante l'esecuzione di vari test di calore e umidità.
Non esitare a contattarci per richieste, il team BOTO ti servirà con tutto il cuore!
Contatto:
Sherry:
Whatsapp/WeChat: +86-13761261677
Email: sale3@botomachine.com
Bobo:
Whatsapp/WeChat: +86-17312673599
Email: sales23@botomachine.com