电子材料在通信、航空航天等领域广泛应用,其耐湿热性能直接关系到终端设备的长期可靠性——湿热环境会引发材料腐蚀、绝缘下降、机械强度衰减等问题。耐湿热性能测试作为生物环境试验的核心环节,通过模拟高温高湿条件,评估材料在极端环境下的性能保持能力。本文将系统拆解其测试步骤,为相关检测工作提供可操作的执行指南。
测试前的样品准备
样品需具有代表性,应从同一批次、同一工艺的电子材料中随机抽取3-5件平行样。表面需用无水乙醇擦拭清洁,去除油污、灰尘等杂质;复合材要检查结构完整性,剔除有裂纹、气泡的样品;每个样品标注唯一耐湿热编号,避免试验中脱落。
吸湿性强的聚合物材需在50℃±5℃干燥箱预处理24小时,去除残留水分;金属基材料要检查镀层完整性,划痕需记录并评估影响。确保样品初始状态一致,避免测试偏差。
试验设备的校准与检查
恒温恒湿试验箱是核心设备,需用计量认证的标准温度计、湿度计校准,85℃/85%RH下误差超±1℃(温)或±2%RH(湿)需调整参数。检查箱门密封性,用烟雾法测泄漏,漏则换密封条;确认循环风机转速正常,避免温湿度分布不均。
运行2小时后检测箱内四角及中心温湿度,偏差需≤±0.5℃、±1%RH;若偏差大,调整气流方向或更换蒸发器、加湿器部件,确保设备控温湿能力达标。
环境试验箱的预处理
试验前清空箱内杂物,用干净抹布擦内壁。启动试验箱设定目标条件(如70℃/80%RH),运行4小时以上稳定环境;首次或长期未用的箱需老化运行24小时,检查异常并让系统稳定。
95%RH以上高湿试验需放去离子水盘预加湿,避免直接喷雾导致局部过湿;水盘定期清洁防细菌滋生。预处理中记录温湿度曲线,波动≤±0.5℃、±1%RH方合格。
试验条件的设定与确认
根据应用场景和标准(如IEC 60068-2-78)设定条件:恒定湿热(85℃/85%RH,1000小时)或循环湿热(40℃-85℃循环,80%-95%RH,24小时周期)。明确温度(±1℃)、湿度(±2%RH)、时间参数,面板输入后确认。
循环试验需设定渐变速率:温变1℃/min-3℃/min,湿变1%RH/min-2%RH/min,模拟真实环境变化,避免样品热应力过大。
样品的正确放置
样品与箱壁保持≥50mm距离,样品间≥30mm间距,确保气流循环均匀。片状材(如柔性电路板)用不锈钢支架垂直放置,防积水;体积大的样品(如电源外壳)倾斜15°-30°,开口向上防内部积水;密封样按标准开透气孔,让湿热气体进入。
放置后拍照片记录位置,用耐湿热标签标编号,便于后续追踪。
初始性能基准检测
试验前测初始性能:绝缘材测体积电阻率(GB/T 1410-2006,高阻计,25℃/50%RH)、介电强度;金属材测腐蚀速率、接触电阻;聚合物材测拉伸强度(GB/T 1040-2018,万能机,5mm/min)。
每个样品记录设备型号、环境条件、结果(如覆铜板初始体积电阻率1.2×10¹²Ω·m),平行样算平均值和标准差,标准差超10%需重选样品。
试验过程中的动态监控
每2小时记录温湿度、设备状态(风机、加湿器),超范围立即排查:湿度降补去离子水,温度高查制冷系统。循环试验监控渐变速率,40℃升至85℃需30-60min,速率过快调加热功率。
每24小时开箱门(≤5分钟)观察样品,记录变形、变色、裂纹并拍照;严重损伤需评估是否继续,终止需记原因。避免人为干扰,开箱快速操作,用防水笔记录数据。
试验周期的执行与中断规则
严格按设定时间执行,500小时恒定湿热需连续运行;设备故障中断需记时间、原因,中断≤4小时可继续,超则评估样品状态:未吸湿继续,吸湿重测;中断后需校准设备再启动。
长期试验(≥1000小时)每200小时查加湿器水位,每500小时清洁蒸发器,防故障中断。
试验后的样品取出与处理
试验结束关闭加热加湿,自然冷却至室温(25℃±5℃),避免热应力。戴丁腈手套取样品,立即放入硅胶干燥器平衡24小时(易吸湿材48小时),去除表面凝结水;干燥器湿度≤30%RH,硅胶变色需烘干再用。
最终性能指标检测
用与初始一致的设备、方法、环境检测:绝缘材复测体积电阻率、介电强度;金属材用重量法测腐蚀速率(清洗干燥后称重,算重量损失)。数据与初始对比,如覆铜板最终电阻率3.5×10¹⁰Ω·m,降两个数量级说明耐湿热差。
平行样算平均值和标准差,评估重复性,确保结果可靠。
测试数据的记录与整理
记录样品信息(编号、批次)、试验条件、设备信息、初始/过程/最终数据、异常情况(故障、损伤)。用Excel整理,列标题含“样品编号”“初始电阻率”“最终电阻率”“保持率”(最终/初始×100%)。
电子文档备份云端,纸质档存防潮文件柜,保存≥5年,便于追溯复核。
![万测[三方检测机构平台]](http://testsite.oss.files.d50.cn/ulsdmg.com/image/logo.png)
![万测[三方检测机构平台]](http://testsite.oss.files.d50.cn/ulsdmg.com/image/author.jpg)