Test vlhkým teplem je běžně používaná experimentální metoda s pěti hlavními funkcemi:
1. Vyhodnoťte odolnost materiálu vůči vlhkosti a teplu
2. Ověřte spolehlivost elektronických produktů
3. Vyzkoušejte odolnost nátěrových hmot proti povětrnostním vlivům
4. Studujte mechanismus stárnutí materiálů
5. Vyhodnoťte spolehlivost a kvalitu produktu
Jeho funkce jsou široce používány v různých oblastech;
Thezkušební komora s vysokou a nízkou teplotou a vlhkostísplňuje všechny podmínky pro testování tepla a vlhkosti. Pokud váš produkt vyžaduje test tepla a vlhkosti a máte požadavky na zakoupení testovací komory pro teplo a vlhkost, klikněte prosím a dozvíte se více! A jste velmi vítáni, kontaktujte nás ~
1. Co je test vlhkým teplem?
Technologie testování vlhkým teplem se používá hlavně v:
1. Prozkoumejte vliv vlhkého prostředí na produkty (výzkumné experimenty ve fázi vývoje a návrhu).
2. Identifikujte odolnost produktu proti vlhkosti (kontrola kvality nebo typová zkouška během vývojových a výrobních fází).
3. Vyhodnoťte bezpečnost a spolehlivost produktu při použití ve vlhkém prostředí (test bezpečnosti nebo spolehlivosti).
Hlavními ukazateli stanovenými po testu jsou obecně kontrola elektrických a mechanických vlastností výrobku a také kontrola koroze některých vzorků.
Obecně existují tři typy zkoušek vlhkého tepla. Mezi nimi je test stálým vlhkým teplem vhodný hlavně pro obecné elektrické a elektronické výrobky. Úroveň zátěže je nízká a požadavky na testovací zařízení nejsou vysoké.
Test střídavého tepla a vlhkosti je vhodný pro produkty s drsným a složitým prostředím. Test vlhkosti a tepla ve vojenských normách je ve skutečnosti střídavé teplo a vlhkost a je vhodný pro vojenské produkty nebo komunikační produkty ve složitých prostředích nebo které mohou být v takových prostředích použity. Test střídavého vlhkého tepla nebo vlhkého tepla má přísnější požadavky na teplotu, vlhkost, dobu trvání a cyklus než test konstantního vlhkého tepla a vojenský standardní test vlhkým teplem je ještě přísnější. Pokud byl tedy výrobek podroben střídavému vlhkému teplu nebo testu vlhkého tepla vyžadovaného vojenskými normami, není nutné provádět stálý test vlhkým teplem. Obecně platí, že u důležitých a kritických produktů nebo vojenského vybavení nebudou při sestavování plánů zkoušek spolehlivosti nebo psaní zkušebních osnov zvoleny testy konstantní vlhkosti a tepla. Pořadí závažnosti tří testů vlhkého tepla, od nízké po vysokou, je "konstantní vlhké teplo", menší než "střídavé vlhké teplo", menší než "(vojenské standardní) vlhké teplo". Je třeba poznamenat, že závažnost neznamená, že více projektů je lepších.
2. Fyzikální jevy zkušebních podmínek vlhkým teplem
Při hygrotermální zkoušce spolupracují teplota a vlhkost, aby vytvořily nějaké fyzikální jevy a způsobily, že povrch nebo vnitřek vzorku byl vlhký.
1. Adsorpční fenomén:
Molekuly plynu (molekuly vodní páry při hygrotermálním testu) se mohou při pohybu v prostoru srazit s povrchem pevné látky (vzorku). Když určitý počet molekul nepřetržitě naráží na pevný povrch, než se vrátí do vesmíru, musí být v pevné látce (vzorku). Povrch „setrvá“ určitou dobu. V tomto okamžiku je koncentrace plynu na povrchu vyšší než jeho koncentrace v prostoru, což má za následek kondenzaci. Tento jev „zdržování“ plynu na pevném povrchu se nazývá adsorpce. Proto lze také říci, že adsorpce je přechodným procesem mezi kondenzací plynu a odpařováním na pevném povrchu. Podle experimentálních výsledků souvisí velikost adsorpce plynu s vlastnostmi pevného materiálu, teplotou a tlakem plynu v rovnováze. Čím nižší je teplota a vyšší tlak, tím větší je adsorpční kapacita. (Zájemci mohou studovat funkční vztahové výrazy)
Fyzikální adsorpce je způsobena van der Waalsovou přitažlivostí a adsorpční vrstva je obecně multimolekulární vrstva. Rychlost adsorpce je vysoká, energie potřebná k adsorpci je také malá a obecně ji lze provádět při nízkých teplotách. Při testu vlhkého tepla je fyzikální adsorpce nejčastějším jevem.
2. Jev kondenzace:
Kondenzace je ve skutečnosti jev adsorpce molekul vody na vzorku, ale vzniká, když testovací teplota stoupá. Během fáze zahřívání, kdy je povrchová teplota vzorku nižší než teplota rosného bodu okolního vzduchu, bude vodní pára kondenzovat do kapaliny na povrchu vzorku a tvoří vodní kapky. Během fáze ohřevu zkoušky střídavým vlhkým teplem se v důsledku tepelné setrvačnosti vzorku jeho nárůst teploty zpožďuje za teplotou zkušební komory. Na povrchu proto dochází ke kondenzaci. Množství povrchové kondenzace závisí na tepelné kapacitě samotného vzorku, stejně jako na rychlosti ohřevu a relativní vlhkosti během fáze ohřevu. Během ochlazovací fáze testu střídavého tepla a vlhkosti se kondenzace objeví také na vnitřní stěně uzavřeného pláště.
3. Difúzní jev:
Difúze je fyzikální jev molekulárního pohybu. V procesu difúze se molekuly vždy pohybují z místa s vysokou koncentrací do místa s nízkou koncentrací. Rychlost, jakou vodní pára ve vzduchu difunduje do materiálů s nižší koncentrací, lze při hygrotermální zkoušce vyjádřit Fickovým zákonem. Proto pronikání vlhkosti způsobené difúzí při hygrotermální zkoušce závisí nejen na absolutní vlhkosti a teplotě ve zkušebních podmínkách, ale také na materiálu vzorku.
4. Absorpční jev (také nazývaný cirkulační jev).
Vodní pára vstupuje do materiálu obecně dutinami. Rychlost, kterou vodní pára prochází mezerou, závisí na velikosti otvoru. Pokud je velikost pórů menší než průměr molekul vody, vodní pára nemůže dovnitř. Jelikož se vodní pára v prostoru mísí se vzduchem, její vstupní rychlost také úzce souvisí se směšovacím poměrem vodní páry a vzduchu. Když je poměr vodní páry ke vzduchu 1:1, považuje se za limit množství vodní páry ekvivalentní nasycenému vzduchu při 80 stupních. Vše, co je nad tímto limitem, se nazývá vysoký tlak páry a cokoli pod tímto limitem se nazývá nízký tlak páry. Poté bude mechanismus vodní páry vstupující do mezery diskutován samostatně:
① Mechanismus vstupu vodní páry při nízkém tlaku páry: Když teplota a tlak vodní páry zůstanou nezměněny (ekvivalent testu konstantní vlhkosti a tepla), vodní pára vstupuje do mezery hlavně díky difúzi a její rychlost závisí hlavně na odporu vzduchu v mezera (koeficient propustnosti) a velikost dutin (velikost dutin také ovlivňuje rychlost vstupu, ale ne významně). Při změně teploty (ekvivalent testu střídání tepla a vlhkosti) rozdíl tlaku vodní páry na obou stranách mezery nutí vzduch obsahující vodní páru procházet. V tomto okamžiku rychlost vstupu nesouvisí pouze s odporem mezery a velikostí mezery, ale také souvisí s rozdílem tlaku vodní páry na obou koncích mezery. Je vidět, že mechanismy působení testu stálé vlhkosti a tepla a testu střídání vlhkosti a tepla jsou odlišné.
② Za podmínek vysokého tlaku par závisí rychlost vstupu vodní páry na průměr mezery. Když je průměr mezery menší než průměrná volná dráha molekul vody, vstup vodní páry je molekulární tok; když je průměr mezery větší než průměrná volná dráha, je vstupní rychlost viskózním tokem. Když je průměr mezery mezi výše uvedenými dvěma, jedná se o přechodový tok. Při vysokém tlaku páry se rychlost vstupu vodní páry mění s velikostí mezery, což naznačuje, že pokud se teplota zvýší, aby se urychlil vstup vlhkosti, budou různé rychlosti pro různé velikosti mezery a násobky zrychlení budou různé. .
Suma sumárum, vstup vodní páry absorpcí závisí na teplotě a tlaku vodní páry (absolutní vlhkost) a materiálu materiálu.
5. Dýchání:
Výměnu vnitřního a vnějšího vzduchu způsobenou teplotními změnami v dutině uzavřeného vzorku nazýváme dýcháním. Během fáze ochlazování testu střídavého tepla a vlhkosti dojde v důsledku prudkého poklesu teploty k poklesu teploty vzduchu v uzavřené dutině nebo kondenzace na vnitřní stěně dutiny sníží tlak v dutině a vytvoří jev sání a nasávání vlhkého vzduchu zvenčí. Proto množství dechového objemu vdechnutého během ochlazovací fáze dýchání souvisí s rychlostí změny teploty a absolutní vlhkosti. K tomuto jevu dýchání nedochází pouze při střídání testovací teploty, ale také nastává, když vzorek s uzavřeným pláštěm, jako je uzavřený rotující motor, prochází přerušovaným pohybem a cívky v plášti se střídavě zahřívají nebo ochlazují. Není neobvyklé, že motorové produkty používané ve vlhkých podmínkách absorbují vlhkost v důsledku tohoto dýchání a kondenzují do vody, aby se hromadily ve skořápce po dlouhou dobu.
3. Deteriorační účinky vlhkosti na různé typy vzorků
Obecně existují dvě formy vlhkosti vzorku: jednou je povrchová vlhkost, která je obvykle způsobena kondenzací a povrchovou adsorpcí; druhou je objemová vlhkost, která je způsobena difúzí a absorpcí vodní páry. Někdy vlhkost adsorbovaná na povrchu vzorku dosáhne určité úrovně, což také urychlí objem vlhkosti. U vzorků uzavřeného typu s dutinami, ačkoli vnitřek není přímo vystaven podmínkám vysoké vlhkosti, dýchání způsobené změnami zkušební teploty způsobí, že vnější vlhkost pronikne do interiéru mezerami nebo prasklinami, což způsobí vnitřní vlhkost. Současně mohou difúzní a absorpční jevy také umožnit, aby vlhkost vstoupila do uzavřeného pláště mezerami. Navíc u některých skořepin z organických materiálů, když absorpce vlhkosti způsobená difúzním fenoménem dosáhne stabilní úrovně, může vlhkost proniknout skořepinou a vstoupit do skořepiny. Účinek znehodnocení vzorku způsobený vlhkostí na povrchu a objemu se týká mechanických vlastností (velikost a pevnost) a nemechanických vlastností (elektrické vlastnosti a další vlastnosti); dvě změny.
4. Vztah mezi podmínkami zkoušky vlhkým teplem a skutečným vlhkým prostředím
Teplotní a vlhkostní podmínky hygrotermálního testu obecně simulují vzácnější podmínky ve skutečném prostředí a trvání účinku je mnohem delší než ve skutečném prostředí. Proto je z hlediska simulace drsnější než přírodní podmínky a má na vzorek akcelerační efekt. Podle mechanismu vlhkosti způsobeného několika fyzikálními jevy diskutovanými výše lze vidět, že výsledky zkoušek vzorků různých materiálů a struktur nejsou úplně stejné. Proto je obtížné získat jednotný koeficient zrychlení pro univerzální umělou hygrotermální zkušební metodu. Pouze pro vzorek se specifickou nebo jedinou vlastností lze po analýze a experimentálním srovnání určit vhodnější koeficient zrychlení. Odpovídající vztah mezi klasifikací horkého a vlhkého prostředí a náročností testu je problém, který nebyl po mnoho let zcela vyřešen. Úroveň náročnosti zkušební metody umělého vlhkého tepla se skládá ze zkušebních podmínek a počtu zkušebních cyklů. Zkušební podmínky obecně odpovídají skutečným podmínkám prostředí použití vzorku a výběr počtu zkušebních cyklů je složitější. Obvykle je počet zkušebních cyklů stanoven na základě komplexní analýzy vlastností vzorku a vlivu vlhkosti a tepla na jeho hlavní mechanismus. Obecně lze vhodný počet cyklů zvolit po porovnání výsledků s výsledky zkoušek přirozeného nebo polního provozu a zjištění vzájemného vztahu mezi nimi. Doposud však ani mezinárodně nebyl vyvinut univerzálně použitelný matematický model, který by vyjadřoval vztah mezi umělými hygrotermálními testy a přírodními podmínkami. Proto, i když je preferovaný počet cyklů doporučen v normách zkušebních metod, stále existuje mnoho problémů v praktických aplikacích.
Doba zkoušky vlhkosti a tepla je nejspolehlivějším základem pro dlouhodobé skladování produktu. Dosavadní poznatky ukazují, že základním a nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím korozi zejména u zásob je relativní vlhkost ve skladu. Když je relativní vlhkost nízká, rychlost koroze se s rostoucí teplotou rychle nezvyšuje. Sledují takový empirický vztah:
Ve vzorci: A——stupeň rzi
H——Relativní vlhkost (%)
t——Atmosférická teplota (stupně)
k——konstanta podle typu kovového materiálu
Podle tohoto vztahu lze získat stupně koroze různých kovových materiálů za různých podmínek. Podle tohoto vztahu, když je relativní vlhkost (H) v atmosféře 65 %, stupeň koroze A=0, což znamená, že kovové materiály za těchto podmínek nerezaví. Když je však relativní vlhkost vyšší než 65 %, kov zreziví, a jak se vlhkost a teplota zvýší, stupeň rzi se prudce zvýší.
Ať už se jedná o dlouhodobé skladování nebo zrychlené korozní testování, dalším běžným je bodová koroze matrice. Většina z nich je způsobena hrboly v procesu namáčení barvy a balení, "vměstky" v procesu tavení (většinou železné vměstky) a "vměstky prachu" způsobené hrboly a škrábanci v procesu lisování. Před povrchovou úpravou nebyl nalezen žádný opravný povrch. Proto je bodová rez také nejobtížněji odstranitelným zdrojem koroze. Dýchání ve fázi ochlazování zkoušky střídavým vlhkým teplem je zjevnější u určitých typů vzorků. Proto jsou v testovací metodě zvláště zdůrazněny problémy s rychlostí chlazení a vlhkostí. Větší teplotní změny ve střídavém vlhkém teple, vyšší relativní vlhkost při chlazení a dlouhé trvání vysoké vlhkosti zhorší vlhkost izolace.
5. Význam zkoušky vlhkým teplem
Konstantní vlhkost a teplo zabraňují kondenzaci nejprve zvýšením teploty a poté zvýšením vlhkosti (nejprve odvlhčením a poté ochlazením), což způsobuje selhání produktu především adsorpcí, absorpcí a difúzí vodní páry vzorkem v prostředí s vysokou teplotou a vysokou vlhkostí .
Střídavé vlhké teplo využívá střídavý proces kondenzace a sušení způsobený teplotními cykly za podmínek vysoké vlhkosti, aby vodní pára vstupující do vnitřku vzorku dýchala, čímž se urychluje proces koroze.
6. Přerušovací zpracování vlhké tepelné zkoušky
1. Test konstantní vlhkosti a tepla
Pokud je nutné test přerušit ze zvláštních důvodů, jako je náhlý výpadek proudu během testu, doporučuje se pracovat následujícím způsobem:
1) Pokud podmínky prostředí v boxu během přerušení nepřekročí povolený rozsah chyb, měla by být doba přerušení považována za součást celkové doby testu (obecně se napájení zapne včas, aby se obnovilo prostředí v boxu po okamžitý výpadek proudu);
2) Když jsou testovací podmínky během procesu přerušení nižší než spodní mez přípustné chyby, mělo by být znovu dosaženo požadovaného testovacího prostředí a doba testu mimo rozsah chyb by měla být eliminována, dokud nebude dokončena specifikovaná doba testu;
3) Pokud nastane testovací situace, doporučuje se zastavit test a zopakovat test s novým vzorkem. Pokud příslušný technický personál usoudí, že překročení požadovaných zkušebních podmínek nezpůsobí přímo poškození vlastností zkušebního vzorku, nebo vzorku Pokud je výrobek opravitelným výrobkem, lze jej zpracovat podle článku 2. Pokud vzorek selže v následujících testech, výsledky testu by měly být považovány za neplatné.
2. Zkušební metoda střídavého tepla a vlhkosti (test odolnosti proti vlhkosti).
1) Test vlhkého tepla na úrovni zařízení
Když je test přerušen kvůli zvláštním okolnostem, jako je náhlý výpadek proudu během testu, doporučuje se pracovat následujícím způsobem:
① Pokud podmínky prostředí v boxu během přerušení nepřekročí povolený rozsah chyb, měla by být doba přerušení považována za součást celkové doby testu;
② Když jsou podmínky prostředí v boxu během přerušení nižší než spodní hranice povolené chyby, test by měl být restartován od koncového bodu posledního platného cyklu před přerušením (tj. cyklu, kde je bod přerušení umístěný je neplatný);
③ Pokud k testu došlo, doporučuje se zastavit test a zopakovat test s novým vzorkem. Pokud příslušný technický personál usoudí, že překročení požadovaných zkušebních podmínek nezpůsobí přímo poškození vlastností zkušebního vzorku, nebo je vzorek U opravitelných výrobků lze prostředí v krabici uvést do požadovaných podmínek prostředí a test může pokračovat. Pokud vzorek v následujících testech selže, výsledky testu by měly být považovány za neplatné.
2). Test vlhkého tepla na úrovni zařízení
Když je test přerušen kvůli zvláštním okolnostem, jako je náhlý výpadek proudu během testu, před dokončením stanoveného počtu cyklů (kromě posledního cyklu), pokud nenastane více než jeden neočekávaný střední test, lze cyklus opakovat. Pokud během posledního cyklu dojde k neočekávanému přerušení testu, bude kromě opakování cyklu vyžadován nepřerušovaný cyklus. Jakékoli přerušení delší než 24 hodin vyžaduje opakování testu od začátku do konce.
7. Stanovení efektivního pracovního prostoru pro zkoušku vlhkým teplem
Test vlhkým teplem, včetně testu konstantního vlhkého tepla, testu střídavého vlhkého tepla a testu kombinovaného cyklu teplota/vlhkost.
Test konstantního tepla a vlhkosti GB/T 2423.3 specifikuje teplotní toleranci ±2 stupně.
Teplotní tolerance specifikovaná ve čtyřech teplotních úrovních GB/T2423.9Cb testu konstantního tepla a vlhkosti je ±2 stupně a tolerance relativní vlhkosti je ±3 %.
Při horní mezní teplotě specifikované v GB/T 2423.4 test střídavého tepla a vlhkosti: tolerance teploty je ±2 % a tolerance relativní vlhkosti je ±3 %; při spodní mezní teplotě je teplotní tolerance ±3 stupně; požadavek na relativní vlhkost je 95 %.
Při horní mezní teplotě cyklu vystavení vlhkosti v testu kombinovaného cyklu teplota/vlhkost podle GB/T 2423.34ZD je teplotní tolerance ±2 stupně a tolerance relativní vlhkosti ±3 %. Relativní vlhkost je parametr související s teplotou. Různé teploty v boxu povedou k různé relativní vlhkosti. Rozdíl v relativní vlhkosti také souvisí s jeho zvlhčovací metodou, rychlostí větru, přesností regulace atd. Metody zvlhčování a rychlosti cirkulace vzduchu jsou obecně pevné a přesnost regulace může být zaručena pouze dobrou údržbou, péčí a správnými provozními postupy. Jeho efektivní pracovní prostor je obecně menší než u vysokoteplotního testování, protože pouze malé teplotní rozdíly a malé teplotní výkyvy mohou zajistit, že rozdíl relativní vlhkosti zůstane na malé hodnotě.
GB/T 2423.3 upozorňuje: Aby se udržela tolerance relativní vlhkosti specifikovaná v této normě v požadovaném rozsahu, teplotní rozdíl mezi jakýmikoli dvěma body v pracovním prostoru by neměl být v žádném okamžiku větší než 1 stupeň a krátkodobě kolísání teploty musí být také udržováno v menším rozsahu. Stanovení efektivního prostoru pro různé tepelné a vlhkostní testy musí být také posuzováno měřením relativní vlhkosti. Tím je zajištěno, že testovaný vzorek vždy zůstane ve specifikovaném tolerančním rozsahu při provádění různých tepelných a vlhkostních testů.
Vítejte, kontaktujte nás pro dotaz, tým BOTO vám bude sloužit z celého srdce!
Kontakt:
Sherry:
Whatsapp/Wechat: +86-13761261677
Email: sale3@botomachine.com
Bob:
Whatsapp/Wechat: +86-17312673599
Email: sales23@botomachine.com