湿热试验的作用机理及试验分类

湿热试验是一种模拟高低温交变湿热环境的测试方法，适用于电工电子、仪器仪表及其它产品、零部件及材料。通过湿热试验，可以对产品在极端湿热环境下的适应性进行评估，以验证其性能稳定性和可靠性，预测其在实际使用中的表现，并针对可能出现的问题进行改进和优化。

 

一、湿热试验作用机理

在湿热试验中，温度和湿度共同作用，会形成一些物理现象并使样品表面或内部受潮。这些物理现象包括：吸附现象，凝露现象，扩散现象，吸收现象（也称为流通现象），呼吸作用等。

1、凝露：是指水蒸气在温度低于周围空气露点的表面凝结的现象，称为凝露。凝露会使水蒸气转变成液态水。空气中的水蒸气含量决定着露点的高低。露点、绝对湿度和水蒸气压力相互关联，放置在试验箱内的样品，当其表面温度低于试验箱内空气露点时，就会产生凝露。

2、吸附：是指水分子在温度比露点高的表面粘附的现象，称为吸附。吸附在试件表面的水分子的量，取决于材料的类型、表面结构和周围空气中的水蒸气压力。

3、吸收：水分子在材料内部的积聚，称为吸收。吸收水汽的量部分取决于周围空气中水的含量，并且会一直持续到平衡为止，水分子渗透的速度随温度的上升而提高。

4、扩散：是指局部压力不同而造成的水分子在材料中的移动，称为扩散。电子产品中常遇到的扩散现象是，水气通过材料渗透到电子产品内部。

5、呼吸：是由于温度变化而引起的样品空腔内外的空气交换，称为呼吸。呼吸作用通常会使试件空腔内产生凝露现象。

 

二、湿热试验的分类

恒定湿热试验

恒定湿热试验是指温度和湿度试验条件不随时间变化的湿热试验。产品或使用场所温度变化不大，产品表面不会产生凝露现象时选择恒定湿热试验。

恒定湿热通过先升温再升湿（先降湿再降温）的方法避免产生凝露，主要是通过高温高湿环境下样品对水汽吸附、吸收和扩散等作用，造成产品失效。

交变湿热试验

交变湿热试验是指温度、湿度条件随着试验时间在高温高湿和低温高湿之间循环变化的一种湿热试验。温度条件的变化引起产品表面凝露或产品使用场所温度的变化能引起产品表面凝露时选择交变湿热试验。

交变湿热是在高湿条件下，利用温度循环引起的凝露和干燥的交替过程，使进入样品内部的水汽产生呼吸作用，从而使腐蚀过程加速。

 

三、湿热试验环境对产品的影响

1、物理性能的变化

潮湿大气可能会改变材料的机械性能和光学性能，使得材料的物理性能发生变化。例如由膨胀引起的尺寸变化、摩擦系数等表面性能的变化和强度的变化等。

2、电气性能的变化

表面受潮可能导致电气特性发生变化，如表面电阻降低、损耗角增大，甚至会产生泄漏电流。

3、腐蚀

有一些腐蚀只有在湿度相当大的时候才发生。温度和湿度越高，腐蚀速度越快。在金属表面附有杂质，潮湿环境可能会诱发腐蚀或加速腐蚀过程。