3.1.6水试验

    产品在使用和运输过程中会受到自然环境中的雨淋，冷凝和因为泄露而落下的水滴，严重的甚至会被淹没。

    雨淋试验可能会导致产品短路或者绝缘击穿而产生安全事故，也会对产品表面涂层产生破坏，加速金属腐蚀和降低部分材料的强度。对于密封不严的产品也会渗透进产品的内部，从而产品因膨胀而失效。

    自然界上的雨水通常伴随着风，降雨速度和雨垂直方向的倾斜角度也会不同，这些对产品的环境适应性都 是一个挑战。

失效机理

    淋雨主要是出现的气候条件，来验证产品在特定气候条件下的防水能力。其主要导致的失效有如下几个：

    1、电气短路  2、材料变形

环境剖面

试验标准

    水试验主要参考IEC60068-2-18（GB/T2423.38）\MIL-STD-810 Method 506\IEC 60529（GB 4208）标准。美军标对试验介绍试验方法介绍比较详细，可以作为参考书使用，具体的方法民用产品还是为IEC为主。针对试验所使用的严酷度以及试验时间，推荐值如下。

3.1.8太阳辐射

    地球自转一周，绝大多数地区都会经受太阳辐射，可以说太阳辐射伴随着我们一在的生活。

    太阳辐射所生产的光谱分为可见光、红外、紫外，某些材料经历辐射后还会产生老化退化。

失效机理

    阳光出现后相应地区温度开始上升，而阳光消失后晚上则是温度逐渐下降，这就是太阳辐射导致。

    太阳辐射对产品的影响主要是由加热效应和光学化学效应产生的。加热效应主要是由太阳辐射中主要由红外光谱部分产生的。主要引起产品短时高温和局部过热，造成一些对温度敏感的元器失效，结构材料的机械破坏和绝缘材料的过热损坏等。光化学效应主要是由太阳辐射中紫外光谱部分产生的，紫外光谱提供光能量足以激发有机材料分子使其健断裂、降解或者交互，从而使材料老化变质。当太阳辐射与温度、湿度等气候因素综合作用时，它的破坏更为明显。最易发生的损坏是变形、变色、失去光泽、粉化、开裂等表面损坏，同时，其内在的机械性能和电气性能也会随之降低，从而使材料的使用价值降低，甚至报废。

    对于老化和退化，我们通常见到的是颜料退色和材料的老化。室内的受到光照时间少，退化老化慢，室外受到的光照时间多，退化老化快。太阳辐射能量与所处的地理纬度、海拔、时间变化有关，衡量太阳辐射强弱的物理量是太阳辐射照度，单位w/m2，表示太阳光照射到表面，单位时间面积所吸收的能量。

    油漆涂层发生降解的程度和类型，取决于树脂的光谱敏感性。不同波长的光的破坏作用不同。每种树脂的光谱敏感性都不同，光谱敏感性决定一种树脂是对短波长敏感还是长波长敏感还是两种都敏感。

    涂料用树脂主要由聚酯树脂、氨基树脂、醇酸树脂和丙烯树脂中的一种或者几种（C-C\C-H\C-O等官能团），所含官能团对应阀值波长范围为231~376nm，此波长对应太阳光中的短波紫外线波段。

    如果涂料再加上温度湿度应力，那就会加速整个老化过程。

试验标准

    太阳辐射主要参考IEC 60068-2-5(GB/T2423.24)\IEC 60068-2-9(GB/T2424.14)(旧版导则)\MIL-STD-810G Method 505\ISO 4892-1~4(GB/T 16422.1~4)。

光源

    1、金属卤素灯：也称金属卤化物灯，利用金属卤化物通电可以提供与直射和散射非常相似的光谱能量的分布。金属卤化物的光源分布与地球表面接收到的太阳光非常相似，但由于金属卤素灯规模比较大，主要适用于整机户外产品、较大型的模块等试验；

    2、氙灯：氙弧灯能模拟完整的全太阳光光谱，包含了紫外、可见光、红外光谱。但氙灯的能量分布与太阳光能照分布不同，因此需要用滤光片过滤一定频段上的光才能满足相应的使用，但也因为可以模拟多类场景的自然光，如：通过大气层照射的太阳光照到玻璃上的日光，再通过调节温湿度模拟照射车内等场景；所以目前用于光老化试验，首选方式就是进行氙灯老化试验；

    3、紫外荧光灯：UV灯实际上是波长为254nm的灯源，由于加入磷共存物使其转换成较长的波长，UV灯的能量分布取决于磷共存物产品的发射光谱和玻璃管扩散。UV灯主要有UVA\UVB，还有少部分UVC，你的暴露应用决定了应该使用哪一类紫外灯管。

        UVA-340：提供阳光最佳的紫外仿真。 UVA-351：提供阳光穿过玻璃后紫外部分的最佳模拟。

        UVB-313EL：低于295nm的短波紫外，用于汽车等涂层长期耐久老化使用广泛。

    4、碳弧灯：一种古老的技术，最初的人工模拟光老化技术光源，但于由光谱和能量与太阳光相差较远，所以渐渐被上面光源所替代。

参考试验

        某手机厂商太阳辐射条件                             

某商务车太阳太阳辐射条件

室外漆包线材

户外金属涂层老化条件

室内油墨老化条件

3.1.9低气压试验

大气压取决于海拔高度，随着高度增加，大气压逐渐降低，大气逐渐变得稀薄，高度接近5.5km 处时，大气压降低到海平面标准大气压的一半；接近16km 处的大气压为标准海平面值的1/10；接近31km 处的大气压为标准海平面值的1/100。

地球表面有相当大的地区的地势较高，我国约有50%的面积高于1000m，约有 25%的面积高于 2000m，地势较高的地区的气压较沿海地区的气压要低。气压的降低势必对高原地区使用的电工电子产品及机载设备产生影响。对于航空产品，由于飞机最低也要飞几千米，一般均要在万米及万米以上，最高可达 30km，故机载设备将承受着更低的气压作用。

失效机理

低气压对密封产品的影响：低气压对密封产品的影响主要是由于大气压的变化形成压差。压差引起一个从高压指向低压的力。在该力作用下，使气体流动来达到平衡。而对于密封产品，其外壳将承受此力。此力可以使外壳变形、密封件破裂造成产品失效。         

对散热的影响：散热产品的温升随大气压降低而增加。电工电子产品有相当一部分是发热产品，如电机、变压器、接触器、电阻器等。这些产品在使用中要消耗一部分电能变成为热能，这样产品会发热，温度升高。产品因发热而使温度升高，这温度升高部分称之为温升。散热产品的温升随大气压的降低而增加，随海拨高度的增加而增加。导致产品的性能下降或运行不稳定等现象出现。        

    对电性能的影响：海拨高度增加气压降低，对电工电子产品的电气性能也会产生影响。特别是以空气作为绝缘介质的设备，低气压对设备的影响更为显著。在正常大气条件下，空气可以是较好的绝缘介质，许多电气产品以空气为绝缘介质。这些产品用于高海拨地区或作为机载设备时，由于大气压降低，常常在电场较强的电极附近产生局部放电现象，称之为电晕。更严重的是，有时会发生空气间隙击穿。这意味着设备的 正常工作状态被破坏。

在低气压下,特别是伴随高温条件时空气介电强度显著降低，即电晕起始电压和击穿电压显著降低，从而使电弧表面放电或电晕放电的危险性增加。

试验目的

    由于大气压的降低，产品的机械性能和电气性能都会受到很大影响，有时会导致产品的破坏。由于高度的增加，大气压的降低，大气密度的降低，空气也变得稀薄。在我们考虑的高度范围内（低于 3000 米），空气中的分子平均自由程仍然很小，大气仍可看成是连续介质流体。空气的流动特性和热力学特性在低气压条件下于正常大气条件下一样遵循相同的物理规律。但低气压的情况于正常大气相比，产品受到不同的影响，例如产品散热情况于正常大气条件不同。由此可知，低气压条件下，辐射散热所占比例增大，对流散热所占比例降低，此外由于大气密度的降低，散热产品周围也将发生变化。低气压对产品的影响在正常大气条件下是无法模拟的，因此必须进行低气压试验。

试验标准

    GB2421-1989《电工电子产品基本环境试验规程总则》         

     GB2423.21-1991《电工电子产品基本环境试验规程试验 M：低气压试验方法》

     GB/T2423.25-1992《电工电子产品基本环境试验规程试验 Z/AM：低温/低气压综合试验方法》           

GB/T2423.26-1992《电工电子产品基本环境试验规程试验 Z/BM ：高温/低气压综合试验方法》   

GB2423.27-2005《电工电子产品基本环境试验规程试验 Z/AMD：低温/低气压/湿热连续综合试验方法》   

     GB/T2424.15-1992《电工电子产品基本环境试验规程温度/低气压综合试验导则》

      GJB150.2-86 《军用设备环境试验方法                          低气压（高度）试验》

在 GB/T2424.15-1992《电工电子产品基本环境试验规程温度/低气压综合试验导则》中主要对温度、低气压的适用范围，综合影响试验设备等进行了阐述。

在 GB/T2423.25-1992《电工电子产品基本环境试验规程试验 Z/AM：低温/低气压综合试验方法》和GB/T2423.26-1992《电工电子产品基本环境试验规程试验 Z/BM ：高温/低气压综合试验方法》中对试验方法，严酷等级、试验目的、条件试验进行了具体规范。

   在 GB/T2423.25-1992《电工电子产品基本环境试验规程试验 Z/AM：低温/低气压综合试验方法》规定：

    1．2．2 试验方法一次只能试验一个散热试验样品，试验样品一般应安 GB2423.1 的规定在无强迫空气循环的试验箱中进行。

3．2．2 如过试验过程中试验样品要工作，则要对其进行检测，以保证试验样品能够正常工作。而后在温度保持在规定值的情况下，将试验箱压力降到有关标准规定的试验压力。将此温度、压力条件保持规定的时间。

在试验中要区分散热和非散热试验样品，下图是标准规定的试验剖面图：

在标准中还规定了严酷等级，下表是一组温度温度、气压和持续时间值：

同样在 GB/T2423.26-1992《电工电子产品基本环境试验规程试验 Z/BM ：高温/低气压综合试验方法》 中：

1．2．3 试验方法一次只能试验一个散热试验样品，试验样品一般应安 GB2423.1 的规定在无强迫空气循环的试验箱中进行。

3．2．2 如过试验过程中试验样品要工作，则要对其进行检测，以保证试验样品能够正常工作。而后在温度保持在规定值的情况下，将试验箱压力降到有关标准规定的试验压力。将此温度、压力条件保持规定的时间。

在试验中要区分散热和非散热试验样品，在标准中也规定了严酷等级，下表是一组温度温度、气压和持续时间值：