IEC 60068-2-39:2015是国际电工委员会(IEC)发布的重要环境测试标准,作为"环境测试"系列标准的组成部分,专门规范了设备在温度或温度与湿度结合低气压条件下的测试方法。该标准替代了1976年的第一版,在测试严酷度选择和温湿度低气压综合测试方面进行了重大技术更新,为航空航天、高原设备及特殊环境应用产品提供了科学的环境适应性验证依据。
标准的核心价值在于模拟真实环境中多重应力的综合影响。在实际应用中,产品往往不是单独承受温度或低气压影响,而是面临多种环境因素的共同作用。例如,航空电子设备在高空飞行时同时经历低温、低气压环境;高原地区设备则可能面临高温、低气压的综合挑战。这种复合环境对产品的影响并非单一因素的简单叠加,而是会产生独特的物理化学效应,需要专门的测试方法进行评估。
标准详细规定了两类主要测试程序:温度与低气压组合测试,以及温度、湿度与低气压三因素组合测试。测试参数选择上,标准在表1中提供了多种优选组合,温度范围覆盖-55℃至+155℃,低气压范围为5kPa至70kPa,测试持续时间为2小时或16小时。这些参数组合充分考虑了不同应用场景的实际需求,从极地寒冷环境到热带高海拔地区,从商用航空到军用航天设备,均能找到适用的测试条件。
在测试实施流程方面,标准对温度变化速率(不超过1K/min)、气压变化速率(不超过15kPa/min)等关键参数进行了严格规定,确保测试的可重复性和结果的可靠性。特别值得关注的是,标准详细描述了温度稳定性的判定方法,要求暴露时间从试样在低气压条件下达到温度稳定性时开始计算,这一规定对测试结果的准确性至关重要。
附录A提供了宝贵的测试指导,深入分析了温/低气压组合对产品的环境影响机制。低气压会降低空气对流系数,导致散热不良,使发热器件表面温度升高;同时,低气压与高温结合会显著降低空气介电强度,增加电弧、表面放电风险;材料在冷热应力下与低气压结合,更易导致密封设备变形或破裂。此外,低气压还会加速塑料增塑剂挥发、润滑剂蒸发和液体中溶解气体析出等过程,这些效应在单一环境因素测试中难以复现。
测试报告要求是标准的另一重点,明确规定了测试实验室、测试条件、试样描述、测试设备、测量不确定度等20余项必要信息,确保测试结果的可追溯性和权威性。这种规范化管理对产品认证、质量控制和失效分析具有重要意义。
在应用价值上,该标准不仅适用于电子元器件和电气设备,也为机械部件、密封结构和材料性能评估提供了方法依据。通过科学模拟高原、高空等特殊环境,帮助制造商识别产品设计弱点,提高产品环境适应性;同时为采购方提供了客观的产品环境性能评价依据,降低特殊环境应用风险。
随着航空航天、新能源和特种装备产业的快速发展,对设备环境适应性要求不断提高,IEC 60068-2-39标准的重要性日益凸显。正确理解和应用这一标准,对提升我国高端装备的环境可靠性,突破特殊环境应用瓶颈,具有重要的技术支撑作用。未来,随着测试技术发展和新材料应用,该标准将持续完善,为全球产品环境适应性验证提供更加精准、高效的测试方法。