熱濕老化測(cè)試介紹

熱濕老化測(cè)試（Thermal and Humidity Aging Test）是一種通過(guò)模擬高溫高濕環(huán)境，評(píng)估材料或產(chǎn)品在長(zhǎng)期濕熱條件下性能變化和耐久性的實(shí)驗(yàn)方法。以下是該測(cè)試的詳細(xì)說(shuō)明：

一、測(cè)試目的

1. 評(píng)估材料/產(chǎn)品的耐濕熱老化性能：通過(guò)加速老化過(guò)程，模擬實(shí)際使用環(huán)境中高溫高濕對(duì)材料的長(zhǎng)期影響（如腐蝕、變形、性能衰減等）。

2. 驗(yàn)證可靠性：確保產(chǎn)品在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性，例如電子元器件、汽車(chē)零部件、光伏組件、橡膠制品等。

3. 改進(jìn)設(shè)計(jì)與工藝：通過(guò)測(cè)試結(jié)果優(yōu)化材料選擇、涂層工藝或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

二、測(cè)試原理

在高溫高濕環(huán)境下，水分子滲透到材料內(nèi)部，可能引發(fā)以下問(wèn)題：

• 物理性能變化：如膨脹、收縮、脆化、軟化等。

• 化學(xué)反應(yīng)加速：如氧化、水解、降解等。

• 機(jī)械性能劣化：如拉伸強(qiáng)度、彈性模量下降。

• 外觀缺陷：如起泡、開(kāi)裂、變色、霉變等。

三、常見(jiàn)測(cè)試條件

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和材料特性，測(cè)試條件可能不同。以下為常見(jiàn)參數(shù)：

四、測(cè)試設(shè)備

1. 濕熱老化試驗(yàn)箱

• 溫度范圍：室溫至100℃（部分可至150℃）。

• 濕度范圍：20%~98% RH。

• 控制精度：溫度 ±0.5℃，濕度 ±1.5% RH。

• 升降溫速率：1~3℃/min（部分設(shè)備支持快速循環(huán)）。

• 功能：精確控制溫度和濕度，模擬恒定或循環(huán)的濕熱環(huán)境。

• 關(guān)鍵參數(shù)：

• 典型型號(hào)：高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱（如GB/T 2423系列、IEC 60068標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備）。

2. 輔助設(shè)備

• 拉力試驗(yàn)機(jī)：測(cè)量材料拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能。

• 硬度計(jì)：評(píng)估橡膠或塑料的硬度變化。

• 鹽霧試驗(yàn)箱：結(jié)合鹽霧測(cè)試評(píng)估電化學(xué)腐蝕（如金屬部件）。

五、測(cè)試步驟

以硫化橡膠熱濕老化測(cè)試為例（參考標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D573）：

1. 樣品制備

• 按標(biāo)準(zhǔn)尺寸切割試樣（如100×100×原厚 mm）。

• 打磨表面并記錄初始性能（如拉伸強(qiáng)度、硬度、質(zhì)量）。

2. 預(yù)處理

• 在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（23±2℃，50±5% RH）下調(diào)節(jié)至恒重（質(zhì)量變化＜0.1%/24h）。

3. 老化處理

• 將試樣放入濕熱試驗(yàn)箱，設(shè)置目標(biāo)溫度和濕度（如70℃/95% RH）。

• 持續(xù)暴露至規(guī)定時(shí)間（如72小時(shí)）。

4. 后處理

• 取出試樣，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境平衡2小時(shí)。

• 重新測(cè)量性能指標(biāo)（拉伸強(qiáng)度、硬度、質(zhì)量等）。

5. 結(jié)果分析

• 拉伸強(qiáng)度變化率 ≤ 20%（部分行業(yè)要求更嚴(yán)格）。

• 外觀無(wú)明顯裂紋、起泡或霉變。

• 計(jì)算性能變化率：

  $$\text{變化率}(\mathrm{\%})=\frac{\text{老化后值}?\text{初始值}}{\text{初始值}}\times 100$$

• 判定標(biāo)準(zhǔn)：

六、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 電子行業(yè)

• PCB電路板：評(píng)估高溫高濕下焊點(diǎn)可靠性（參考標(biāo)準(zhǔn)：JESD22-A108）。

• LED燈具：測(cè)試濕熱環(huán)境下的光衰和密封性（參考標(biāo)準(zhǔn)：IEC 60920）。

2. 汽車(chē)行業(yè)

• 散熱器：驗(yàn)證冷卻系統(tǒng)密封性和抗腐蝕能力（參考標(biāo)準(zhǔn)：QC/T 468-2010）。

• 橡膠密封件：評(píng)估長(zhǎng)期濕熱環(huán)境下的耐老化性能（參考標(biāo)準(zhǔn)：ISO 1817）。

3. 新能源領(lǐng)域

• 光伏組件：雙85測(cè)試（85℃/85% RH）評(píng)估功率衰減和封裝材料劣化（參考標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61215）。

• 新能源電池：模擬濕熱環(huán)境下的容量保持率和安全性（參考專(zhuān)利：CN119846502A）。

4. 建筑材料

• 塑料型材：測(cè)試長(zhǎng)期濕熱下的尺寸穩(wěn)定性和抗變形能力。

• 涂料/涂層：評(píng)估附著力、耐黃變性能。

七、注意事項(xiàng)

1. 設(shè)備校準(zhǔn)：定期校驗(yàn)溫濕度傳感器和控制精度。

2. 樣品代表性：確保樣品均勻性和數(shù)量（通常≥3個(gè)平行樣）。

3. 環(huán)境控制：避免外部振動(dòng)、氣流干擾試驗(yàn)箱內(nèi)部均勻性。

4. 安全防護(hù)：高溫高濕環(huán)境下操作需注意防燙、防滑。

八、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

• 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

• IEC 60068-2-67（恒定濕熱試驗(yàn)）。

• ASTM D573（橡膠熱老化測(cè)試）。

• ISO 4892-3（塑料濕熱老化測(cè)試）。

• 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：

• GB/T 2423.3（電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程）。

• QC/T 468-2010（汽車(chē)散熱器試驗(yàn)方法）。

通過(guò)熱濕老化測(cè)試，可以有效預(yù)測(cè)材料或產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的性能變化，為質(zhì)量控制和研發(fā)改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。