ICS19.040 K04 中华人民共和国国家标准 GB/T2424.10—2012 代替GB/T2424.10—1993 环 境试验 大气腐蚀加速试验的通用导则 Environmentaltesting—Generalguidanceofacceleratedtestingfor atmosphericcorrosion 2012-12-31发布 2013-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T2424《环境试验》分为如下若干部分: ———GB/T2424.1 高温低温试验导则; ———GB/T2424.2 湿热试验导则; ———GB/T2424.5 温度试验箱性能确认; ———GB/T2424.6 温度/湿度试验箱性能确认; ———GB/T2424.7 试验A和B(带负载)用温度试验箱的测量; ———GB/T2424.10 大气腐蚀加速试验的通用导则; ———GB/T2424.14 太阳辐射试验导则; ———GB/T2424.15 温度/低气压综合试验导则; ———GB/T2424.17 锡焊试验导则; ———GB/T2424.19 模拟贮存影响的环境试验导则; ———GB/T2424.20 倾斜和摇摆试验导则; ———GB/T2424.22 温度(低温、高温)和振动(正弦)综合试验导则; ———GB/T2424.25 试验导则 地震试验方法; ———GB/T2424.26 支持文件和导则 振动试验选择。 本部分为GB/T2424的第10部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规定起草。 本部分代替GB/T2424.10—1993《电工电子产品基本环境试验规程 大气腐蚀加速试验的通用 导则》。 本部分与GB/T2424.10—1993相比,主要差异如下: ———为了与现行GB/T2424系列标准名称统一,标准名称修改为《环境试验 大气腐蚀加速试验 的通用导则》; ———“本标准”改为“本部分”; ———增加了国家标准的目次和前言; ———3.2.3中b)项“加速度试验”改为“加速试验”; ———将原第9章并入第8章作为8.6,并去掉章标题。 本部分由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC8)提出并归口。 本部分起草单位:中国电器科学研究院有限公司、上海工业自动化仪表研究院、无锡苏南试验设备 有限公司。 本部分主要起草人:陈心欣、王捷、倪一明、许雪冬。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T2424.10—1981、GB/T2424.10—1993。 ⅠGB/T2424.10—2012 环境试验 大气腐蚀加速试验的通用导则 1 范围 GB/T2424的本部分给出了大气腐蚀加速试验条件、方法的适用可能性及各种加速试验的应用 导则。 本部分适用于为电工电子设备或元器件产品编制大气腐蚀加速试验方法标准、试验大纲及进行人 工加速腐蚀试验的指南,供编制大气腐蚀加速试验方法标准、规程及进行人工加速腐蚀试验时参考。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2423.17—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾(IEC60068-2- 11:1981,IDT) 3 预测试验样品在使用条件下的性能的试验 理想的、通用的腐蚀试验方法是希望能在短时间内(几个星期或几天,最好能在几小时甚至几分钟 内)得出材料、元件或设备相当于在使用条件下运行若干年后的性能,但目前尚无这种腐蚀试验方法, 因为: a) 使用条件不固定,变化很大; b) 为了加速腐蚀试验,强化某些腐蚀因素时,就有可能会引起腐蚀机理和腐蚀产物改变的危险; c) 对腐蚀因素的强化,不同材料的反应是大不相同的。 3.1 使用条件 在使用条件下影响腐蚀的重要因素是: a) 气候:如海洋、农村、城市、工业、热带等气候或综合性气候; b) 各种气候条件经常变化,而且变化是很不规则的,如一个地方与另一个地方,就是同一个地方 不同时期的变化也是不同的; c) 暴露条件:如户内、棚下和露天; d) 大气污染:如大气中的灰尘、腐蚀性气体等; e) 试验样品放置位置:如试验样品以水平、垂直或倾斜位置,直接暴露于太阳光下,承受雨水冲刷 或遮掉雨水。因此,即使是同一设备的同一种材料,因位置不同腐蚀程度也可能不同。 既然使用条件如此不同,要想用一种通用的加速试验来预测元件或设备在使用条件下的性能是不 可能的。虽然一种试验可以用改变试验周期来模拟实际使用情况下的不同腐蚀程度,如产品用于农村 大气条件下需试验一个周期,而用于海洋大气条件下则要试验4个周期等。但这些气候的腐蚀因素是 不同的,所以还是不能预测试验样品在不同气候条件中性能的真实情况。一般认为,对不同的气候,采 用不同的加速试验方法,可能会得到较好的近似结果,如海洋大气用盐雾试验、工业大气用含二氧化硫 的湿热试验。但应指出,就是在解释用这些不同的加速试验方法得出的结果时,因使用情况多变,仍然 1GB/T2424.10—2012 不十分可靠,可能还会产生许多错误的结论。 3.2 加速腐蚀过程的方法 为了短期内取得试验结果,应加速腐蚀过程,通常用的方法有: a) 增加温度; b) 增加相对湿度; c) 增加凝露程度; d) 增加腐蚀介质的浓度; e) 增加试验循环中有腐蚀介质与没有腐蚀介质的时间比或增加试验时间; f) 加电压或电流; g) 加机械应力; h) 使温度有周期性变化。 注:如果能够提高评定腐蚀的灵敏度,就可以较快地取得结果,但目前还难以做到,所以通常只能从加速腐蚀过程 方面来考虑。 3.2.1 温度 在增加温度不会引起或加速某些其他反应时,一般说来,温度升高10℃,化学反应增加2倍~ 3倍,然而影响腐蚀速度的许多因素将随温度而变化。举例如下: a) 气体在水中的溶解度通常随温度升高而降低。在特殊凝露条件下,这可能反而降低腐蚀速度。 b) 如果在正常使用条件下,腐蚀产物在金属表面形成保护层,而在高温条件下可能不形成这种 保护层,因而使腐蚀速度迅速增加,腐蚀现象完全改变。 c) 如果在正常条件下,金属只出现一般的缓慢腐蚀,但在高温条件下可能出现非常严重的腐蚀, 例如产生空穴腐蚀和应力腐蚀。 d) 如果两种金属相接触,电极电位较低的金属保护电极电位较高的金属,在高温条件下它们的 电位次序可能改变。例如正常使用条件下,锌可以保护铁,但当温度高于70℃时,锌的电位可 能变得比铁高,就起不到保护铁的作用了。 3.2.2 相对湿度 一般说来,相对湿度增加,会促使腐蚀速度加快。 3.2.3 凝露 在多数气候条件中,都有凝露时期,只是出现凝露的时间及其程度不同而已。一般说来,有凝露的 腐蚀速度要比无凝露快,增加凝露程度,可以加快腐蚀速度,但在使用中和试验中凝露条件是很复杂的: a) 凝露与试验样品表面的清洁、光滑情况有较大关系。平滑、清洁的表面,只有试样表面相对湿 度达到100%才会产生凝露。当试验样品表面沉积一些能吸湿的物体,或生成了吸湿的腐蚀 产物时,这样的表面容易吸湿,即使相对湿度低于100%也会产生凝露。 b) 如果元件是在不完全封闭的外壳里,外壳可以起一些防潮作用,因为外壳内的相对湿度没有 周围的大气变化大,元件在这样外壳中使用不易于产生凝露。但将元件进行加速试验时,则 在很短时间内就会出现由于凝露引起的损坏。 c) 在温度和湿度发生变化时,凝露与设备或元件的热容量有关。当大气温度升高时,热容量大的 试验样品温度增加较慢,处于大气露点温度之下而产生凝露;相反,热容量小的试验样品温度 增加较快,处于大气露点温度之上,而不产生凝露。 显然,只通过加重凝露来促进试验的加速还是困难的。因试验中出现过量的凝露,会漂洗试验样 2GB/T2424.10—2012 品,反而会使腐蚀程度减轻。同时加重凝露还会使一些在不完全封闭外壳中的元器件出现实际使用中 没有的劣化现象。 3.2.4 腐蚀物质的浓度 大气中存在各种不同的腐蚀物质,加速试验的腐蚀介质一般应选择大气中经常出现的物质。如海 洋大气中的氯化钠、城市和工业大气中的二氧化硫等。腐蚀物质的浓度,也要比正常条件的浓,以便加 速腐蚀,但有时提高浓度,腐蚀速度反而减慢,因其他与腐蚀有关的物质的溶解度有可能减小。如在氯 化钠溶液中增加氯化钠的浓度,氧的溶解就减小,这种现象在高温条件下尤其明显。增加腐蚀物质浓度 还会出现改变腐蚀性质的现象,如低浓度的条件下只出现轻微腐蚀,当浓度高时,可能会产生严重的空 穴腐蚀和应力腐蚀。不完全密封的外壳,可以缓冲使用条件下腐蚀物质浓度的增加,但在连续高浓度的 加速试验中,外壳却会产生相反的作用。 添加腐蚀介质和除掉腐蚀产物的速度也能影响到腐蚀速度。 3.2.5 增加试验循环中有腐蚀介质与没有腐蚀介质的时间比 在实际使用环境中,有时只是短时间的,如一年(一天)中有几个时期(小时)出现严酷的腐蚀条件。 此时保持原来的腐蚀条件,增加暴露在腐蚀条件中的时间与没有腐蚀条件时间之比,也可以得到加速。 但要取得较可靠的结果,应遵守下列各点: a) 自然条件下许多腐蚀机理跟腐蚀条件的交替有关。如暴露在工业大气又出现间断凝露的铁, 它的腐蚀速度要比完全浸在水里的快得多。在试验中一定也要出现这种条件的交替。 b) 许多自然腐蚀机理跟每一种交替条件所经历的时间之比有关。如盐雾试验中,连续喷盐雾和 盐雾与潮湿交替所得的结果大不相同。后者与自然条件下暴露结