一、標(biāo)準(zhǔn)基本情況:
標(biāo)準(zhǔn)名稱:環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ke:流動混合氣體腐蝕試驗(yàn)
標(biāo)準(zhǔn)號:GB/T 2423.51-2020/ IEC 60068-2-60 : 2015
本部分代替GB / T2423.51 -2012《環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn) Ke:流動混合氣體腐蝕試驗(yàn)》。
本部分2020年06月02日發(fā)布,2020年12月01日實(shí)施。
本部分由TC8(全國電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件與環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會)歸口上報,TC8/SC2(全國電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件與環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會氣候環(huán)境試驗(yàn)分會)執(zhí)行,主管部門為國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會。
本標(biāo)準(zhǔn)范圍:
GB/T2423的本部分用于確定工作和貯存的室內(nèi)環(huán)境對電工電子產(chǎn)品元件、設(shè)備和材料,特別是接觸點(diǎn)和連接件的腐蝕影響,接觸點(diǎn)和連接件可以單個元件、組裝為一個組件或裝配成一個完整的設(shè)備來進(jìn)行考核。
本部分提供的試驗(yàn)方法有助于在耐蝕性方面對材料、制造工藝和元件設(shè)計(jì)進(jìn)行對比選擇。
嚴(yán)酷等級:
試試驗(yàn)嚴(yán)酷等級由相關(guān)規(guī)范規(guī)定,取決于以下因素:
———試驗(yàn)方法(從表1選取);
———試驗(yàn)時間。
試驗(yàn)時間優(yōu)先選用4d、7d、10d、14d和21d。
試驗(yàn)方法有4種,其試驗(yàn)參數(shù)見表1,每種試驗(yàn)方法的應(yīng)用如下:
不同試驗(yàn)方法的使用:
盡管銅被視為一種好的監(jiān)測材料,但在一般情況下,采用本部分規(guī)定的試驗(yàn)方法處理的銅試樣的腐蝕增重與其他金屬樣品的腐蝕沒有關(guān)系。
試驗(yàn)方法1可用于金包覆層的孔蝕試驗(yàn)。對于敞開暴露的金覆蓋層表面,試驗(yàn)時間宜采用10 d。試驗(yàn)方法1也可用于檢測暴露于輕微污染環(huán)境中(如'潔凈'的電信中心)的表面鍍金接觸件,試驗(yàn)時間 10 d~21 d為宜。
試驗(yàn)方法2和試驗(yàn)方法4適用于中度腐蝕環(huán)境下使用的電工電子產(chǎn)品的檢測,這種環(huán)境包括電信中心、大多數(shù)辦公環(huán)境和一些工業(yè)儀器設(shè)備室。金覆蓋層在這些環(huán)境下的主要腐蝕機(jī)制是孔蝕。
試驗(yàn)方法 3 適用于腐蝕較嚴(yán)重的環(huán)境,如工業(yè)儀器設(shè)備室和其他的工業(yè)場所。金覆蓋層在這些環(huán)境中容易發(fā)生孔蝕和裂隙腐蝕。
對試驗(yàn)方法2、試驗(yàn)方法3和試驗(yàn)方法4,試驗(yàn)時間4 d~7 d適用于覆蓋層系統(tǒng)的外觀評價,試驗(yàn)時間4 d~10 d適用于評價壽命期短的產(chǎn)品,試驗(yàn)時間7 d~21 d適用于評價對可靠性和壽命期要求較高的產(chǎn)品。
試驗(yàn)樣品:
相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范應(yīng)確定試驗(yàn)樣品在試驗(yàn)期間的狀態(tài),如連接件是連接或不連接、開關(guān)是斷開或閉合,?運(yùn)行或加負(fù)載。
散熱的試驗(yàn)樣品處于運(yùn)行或負(fù)載狀態(tài)期間,工作空間的溫度和相對濕度應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。
當(dāng)試驗(yàn)樣品放入試驗(yàn)箱時,試驗(yàn)樣品和試驗(yàn)箱所處的狀態(tài)不應(yīng)使試驗(yàn)樣品表面產(chǎn)生凝露現(xiàn)象。
試驗(yàn)樣品的總體積不應(yīng)超過整個工作空間體積的10%。如果超過10%,則超過10%的量應(yīng)包括在試驗(yàn)報告中。
試驗(yàn)樣品的總表面積不應(yīng)超過整個工作空間表面積的10%。如果超過10%,則超過10%的量應(yīng)包括在試驗(yàn)報告中。
試驗(yàn)樣品之間的最小間距不小于10mm,以避免影響均勻的氣流。
腐蝕監(jiān)測材料:
銅片試樣作為腐蝕監(jiān)測材料與試驗(yàn)樣品一起試驗(yàn),以檢驗(yàn)試驗(yàn)條件的一致性。
銅片試樣參照附錄 A 進(jìn)行準(zhǔn)備,數(shù)量至少為5件,試驗(yàn)期間與試驗(yàn)樣品一起暴露,并用分辨率0.01mg的天平稱量銅片試樣在試驗(yàn)中的重量增加值,以作為腐蝕程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)再現(xiàn)性與重復(fù)的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)。
除銅片試樣外,其他材料如鍍金試片或其他試樣,也可以作為腐蝕監(jiān)測材料。
試驗(yàn)程序1:?
當(dāng)試驗(yàn)氣體中不含氯(方法1)或測量氯濃度的方法不受試驗(yàn)氣體中其他氣體干擾時應(yīng)采用下述程序:
———規(guī)定的溫度穩(wěn)定后,開始注入濕空氣,穩(wěn)定和調(diào)節(jié)溫度與濕度,以避免在工作室內(nèi)壁及試驗(yàn)樣 品上產(chǎn)生凝露。
———開始向濕空氣中導(dǎo)入腐蝕性氣體并使其穩(wěn)定。
———測量與調(diào)節(jié)氣體濃度并使其穩(wěn)定;當(dāng)需要測量氯濃度時,以試驗(yàn)氣體中的全部氯(不僅僅是氯 氣 Cl2)作為氯氣濃度;試驗(yàn)氣體中的氯只應(yīng)以氯氣Cl2形式充入。
———放入試驗(yàn)樣品和7.3規(guī)定的腐蝕監(jiān)測材料。在試驗(yàn)期間前4天銅片試樣應(yīng)與試驗(yàn)樣品一起暴 露。如有必要,銅片試樣可在試驗(yàn)期間再暴露4天,并將此寫入試驗(yàn)報告中。試驗(yàn)樣品和腐蝕監(jiān)測材料應(yīng)均勻分布于工作空間內(nèi),不應(yīng)相互接觸和遮擋試驗(yàn)氣體,試驗(yàn)樣品的狀態(tài)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范(如連接/不連接,電負(fù)載或運(yùn)行)。試驗(yàn)時間應(yīng)從此時開始計(jì)算。
———試驗(yàn)條件穩(wěn)定可能需要一定的時間;如果有必要,可測量與調(diào)節(jié)溫度、濕度和氣體濃度;調(diào)節(jié)過 程中應(yīng)避免氣體濃度的任何超標(biāo),調(diào)節(jié)和穩(wěn)定的最長時間不應(yīng)超過24h。
———試驗(yàn)過程中溫度、濕度和氣體濃度應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi);試驗(yàn)期間允許打開試驗(yàn)箱。開箱的次數(shù)應(yīng)受限制。試驗(yàn)持續(xù)時間少于4d,不準(zhǔn)許開箱; 試驗(yàn)持續(xù)時間為4d~10d,允許開箱1次; 試驗(yàn)持續(xù)時間超過10d,允許每周開箱1次; 開箱持續(xù)時間以取、放試驗(yàn)樣品或腐蝕監(jiān)控材料所必需的時間為限。
———試驗(yàn)結(jié)束后,取出試驗(yàn)樣品和腐蝕監(jiān)測材料。
試驗(yàn)程序2:?
當(dāng)試驗(yàn)氣體中含氯(方法2、方法3、方法4)或測量氯含量的方法受到試驗(yàn)氣體中其他氣體的干擾 時,應(yīng)采用下述程序:
———規(guī)定的溫度穩(wěn)定后,開始注入濕空氣,穩(wěn)定和調(diào)節(jié)溫度與濕度,以避免在工作室內(nèi)壁及試驗(yàn)樣 品上產(chǎn)生凝露。
———開始向濕空氣中導(dǎo)入氯氣并使其穩(wěn)定。
———測量和調(diào)節(jié)氯濃度,并使其穩(wěn)定。
———放入試驗(yàn)樣品和7.3規(guī)定的腐蝕監(jiān)測材料;在試驗(yàn)期間前4天銅片試樣應(yīng)與試驗(yàn)樣品一起暴 露。如有必要,銅片試樣可在試驗(yàn)期間再暴露4天,并將此寫入試驗(yàn)報告中。試驗(yàn)樣品和腐蝕 監(jiān)測材料應(yīng)均勻分布于工作空間內(nèi),不應(yīng)相互接觸和遮擋試驗(yàn)氣體,試驗(yàn)樣品的狀態(tài)應(yīng)符合相 關(guān)規(guī)范(如連接/不連接,電負(fù)載或運(yùn)行)。
———使溫度、濕度和氯濃度穩(wěn)定可能需要一段時間,因?yàn)槁仍谠囼?yàn)樣品表面具有高的初始化學(xué)反應(yīng) 與吸附速率;如果有必要,可測量和調(diào)節(jié)氯的濃度;在調(diào)節(jié)過程中應(yīng)避免氣體濃度的任何超標(biāo),?調(diào)試好的氯濃度至少穩(wěn)定2h;調(diào)節(jié)和穩(wěn)定的最長時間不應(yīng)超過24h。
———開始注入其他氣體并使其穩(wěn)定,如有必要,可測量和調(diào)節(jié)溫度、濕度和氣體濃度(氯除外);在調(diào) 節(jié)過程中應(yīng)避免氣體濃度的任何超標(biāo),調(diào)節(jié)和穩(wěn)定的最長時間不應(yīng)超過24h;試驗(yàn)時間從所
有氣體全部通入時開始計(jì)算。
———在試驗(yàn)過程中,溫度、濕度和氣體濃度應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi),但是氯濃度不能控制,確保氯濃 度在規(guī)定范圍內(nèi)的方法是試驗(yàn)結(jié)束后按規(guī)定測量氯含量;試驗(yàn)期間允許打開試驗(yàn)箱。
開箱的次數(shù)應(yīng)限制。 試驗(yàn)持續(xù)時間少于4d,不準(zhǔn)許開箱; 試驗(yàn)持續(xù)時間為4d~10d,允許開箱1次; 試驗(yàn)持續(xù)時間超過10d,允許每周開箱1次; 開箱持續(xù)時間以取、放試驗(yàn)樣品或腐蝕監(jiān)控材料所必需的時間為限。
———試驗(yàn)結(jié)束后,除繼續(xù)通入氯氣以外,停止通入其他氣體,等待足夠的時間使其他氣體排出試驗(yàn) 箱,最大程度避免影響氯的分析。
———為確保試驗(yàn)的有效性,測量的氯濃度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。
———取出試驗(yàn)樣品和腐蝕監(jiān)測材料。
試驗(yàn)樣品應(yīng)按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行外觀、尺寸和功能檢查。
相關(guān)規(guī)范應(yīng)提供試驗(yàn)樣品通過試驗(yàn)與否的依據(jù)。
?
二、失效機(jī)理
腐蝕大氣之所以對產(chǎn)品或材料有腐蝕能力,與其中含有的各種大氣污染物密切相關(guān)。
大氣污染物是一種誘發(fā)環(huán)境因素。最重要的大氣污染物包括二氧化硫、一氧化碳和細(xì)粉塵。硫污染物是大氣污染中的重要部分,主要來自礦物燃料的燃燒,其化學(xué)活性較大。大氣污染物中的粉塵最易發(fā)現(xiàn),它包括多型粉塵和具有化學(xué)活性的粉塵。大氣污染物及其大致濃度范圍如下表。城市、工業(yè)區(qū)和某些軍事活動是造成大氣的污染原因。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表1:典型大氣污染物
污染物 | 典型濃度/ppm | 污染物 | 典型濃度/ppm |
二氧化硫 | 0.005~2.0 | 一氧化碳 | 0.1~100 |
氫硫化物 | 0.001~0.003 | 碳?xì)浠?/span> | 0.1~40 |
一氧化氮 | 0.010~0.400 | 粉塵 | (10~200)(μg/m3) |
二氧化氮 | 0.020~0.030 | / | / |
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表2:大氣污染物引起的材料失效模式與機(jī)理
材料 | 效應(yīng) | 機(jī)理 |
金屬 | 表面損壞,失去光澤,腐蝕 | SO2及其他酸性氣體化學(xué)反應(yīng) |
油漆 | 褪色,龜裂,軟化 | SO2、H2H黏性顆粒作用 |
皮革 | 脆裂,表面分化,抗拉強(qiáng)度降低 | SO2等酸性氣體作用 |
紡織品 | 出現(xiàn)斑點(diǎn),抗拉強(qiáng)度降低 | SO2等酸性氣體作用 |
橡膠 | 脆化,松軟,彈性損失,裂紋 | O2及O3作用 |
陶瓷 | 表面光澤損失,反射率下降 | 酸性氣體作用 |
銀電接觸點(diǎn) | 表面變色,生產(chǎn)黑色氧化膜,導(dǎo)電性降低 | SO2和其它酸性氣體作用 |
? ?三、本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:
四、優(yōu)瑞特參與起草,已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn):
1、GB/T 35774-2017《運(yùn)輸包裝件性能測試規(guī)范》
2、GB/T 4857.1-2019《包裝 運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn) 第一部分:試驗(yàn)時各部位的標(biāo)示方法》
3、GB/T 4798.1-2019《環(huán)境條件分類 環(huán)境參數(shù)組分類及其嚴(yán)酷程度分級 第1部分:貯存》
4、GB/T 2421-2020《環(huán)境試驗(yàn) 概述和指南》
5、GB/T 2423.27-2020《環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)方法和導(dǎo)則:溫度/低氣壓或溫度/濕度/低氣壓綜合試驗(yàn)》
6、GB/T 2423.51-2020《環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ke:流動混合氣體腐蝕試驗(yàn)》
7、GB/T 32065.8-2020《海洋儀器環(huán)境試驗(yàn)方法 第8部分:溫度變化試驗(yàn)》
8、GB/T 32065.10-2020《海洋儀器環(huán)境試驗(yàn)方法 第10部分:鹽霧試驗(yàn)》
9、GB/T 4797.9-2021《環(huán)境條件分類 自然環(huán)境條件 貯存、運(yùn)輸和使用過程中測得的沖擊和振動數(shù)據(jù)》
10、GB/T 2423.33-2021《環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Kca:高濃度二氧化硫試驗(yàn)》
11、GB/T 2423.18-2021《環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Kb:鹽霧、交變(氯化鈉溶液)》
12、NB/T 10279-2019《輸變電設(shè)備 濕熱環(huán)境條件》
13、NB/T 10280-2019《電網(wǎng)用狀態(tài)監(jiān)測裝置 濕熱環(huán)境條件與技術(shù)要求》
14、YZ/T 0174-2020《冷鏈寄遞保溫箱技術(shù)要求》
15、T/CPF 0012-2020《快遞小型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)導(dǎo)則》
16、T/CPF 0011-2020《電商物流大家電運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)導(dǎo)則》