IEC 60068 中的大部分热湿试验都是在大气压力下进行的。根据 IEC 60068-2-66 进行的 Cx 试验是一个例外：样品放置在不饱和蒸汽中，但压力高于大气压。这样可以同时实现高温和高湿度，而无需将水煮沸或直接喷洒到样品上。
本文解释了 Cx 的工作原理、何时确实需要进行此试验，以及必须检查哪些技术点才能使结果有效。
1. Cx 试验回答什么问题？
Cx 是不饱和加压蒸汽试验。实验室的运行就像一个受控的高压锅：高压会增加水的沸点，使实验室达到高温和高湿度 — 这在大气压下只能通过加湿或加热水来完成，具有许多不确定性。
- 产品能否短时间承受恶劣的湿热环境，达到常压方法难以达到的水平？
- 当存在压差时，水分是否会快速渗透垫圈、薄膜和涂层？
- 有机材料和热塑性塑料在高湿温度下会失去机械性能吗？
- 不同实验室之间的结果是否可重复？
2. 为什么要使用加压蒸汽？
在大气压下，水的沸点为 100 °C。如果要在 100℃以上的温度和高湿度下进行试验，则必须增加压力。这一原则提供了三个好处：
- 达到高温和真实湿度相反，干燥气体被加热 — 这是传统试验箱很难做到的。
- 加速水分渗透的过程由于采用压差，适合小型部件或组件需要快速结果的情况。
- 减少对喷雾的依赖— 传统湿热室中的一大误差源（水滴没有完全蒸发，残留在样品上）。
反过来，试验对设备和安全也提出了很高的要求。使用的样品和材料必须承受高温，并且该过程必须在打开试验箱之前控制压力释放，以避免样品上突然凝结。
| 特点 | Cx（加压蒸汽） | Cab（常湿热） |
|---|---|---|
| 条件 | 高温、高湿、高于大气压 | 大气压下的温度和湿度 |
| 如何加湿 | 密闭室内的蒸汽被加压 | 通常通过喷雾或主动湿度控制 |
| 达到了严酷的水平 | 更高，常压法难以到达 | 受沸腾温度和保湿能力限制 |
| 设备要求 | 压力室、压力控制和压力释放 | 标准气候室 |
| 适合 | 小样品、零部件、高耐热材料 | 通用产品和组件 |
3. 什么时候真正需要 Cx？
Cx 不是一个常见的试验。仅当有明确的技术原因时才应选择：
- 需要超出大气室承受能力的湿热条件，同时仍保留真实湿度，而不是干燥的热空气。
- 在短时间内以高严酷等级评估组件的包装材料、垫圈和保护膜。
- 受控变量加速条件下损伤机理研究。
- 客户规范或行业标准正确引用了此试验。
相反，对于成品、有机材料设备或通风管道，Cx 可能会造成不代表使用环境的损伤。在这种情况下，大气压下的热湿试验通常更合理 — 比较以下选项根据使用环境选择环境试验。
4. 实施顺序
- 检查样品的耐热性：确认内部材料和部件能够承受试验级别的温度；这是前提步骤。
- 确认腔体承受能力：检查温度和湿度分布、保压能力和压力释放程序。
- 设定初始里程碑：测量电气参数、检查外观、拍照。
- 插入样本并运行条件：根据工艺升高温度和压力；在指定时间内保持稳定。
- 终止和压力释放：按受控顺序释放压力，以限制突然凝结；将样品移至干燥表面。
- 恢复和评估：稳定样品，重新测量参数并与原始基准进行比较。
5. 决定结果的因素
| 因素 | 为什么它很重要？ |
|---|---|
| 试验箱压力 | 确定沸点，从而获得温度-湿度关系 |
| 压力增减速度 | 影响样品表面的凝结程度 |
| 样品材料 | 有机材料、垫圈和薄膜可能会在受潮前因受热而损伤 |
| 室体积相对于样品 | 大样品占据体积，改变试验箱的热动力学 |
| 维护时间 | 确定水分渗透和累积劣化程度 |
| 泄压过程 | 如果冲洗太快，样品会被弄湿，试验后的测量结果将不再准确 |
6. 常见错误以及如何避免
- 选择 Cx，因为它“更严厉”如果不检查故障机制是否仍然正确，结果可能无法使用。
- 记录中无压力记录— 缺乏压力导致无法重复试验。
- 释放压力过快——样品强烈凝结，造成与试验无关的损伤并误导测量结果。
- 放置带有电池或耐热性差的材料的样品——安全风险和人为损伤。
- 试验前不要测量参数— 参考点丢失，当试验导致快速恶化时尤其危险。
- 使用 Cx 结果推断寿命没有加速度模型和附带的假设。
7. 常见问题
Cx 和 Cx 是同一个试验吗？
在 IEC 60068 的分类中，以 C 开头的符号属于热湿试验组，通过第二个字母和相应的标准零件号来区分。有必要在档案中清楚地说明标准零件号以避免混淆 – 请参阅相关文章部分中的如何阅读 IEC 60068 试验代号。
Cx 试验危险吗？
加压室需要自己的安全程序，包括工作压力限制、安全阀、室打开程序和定期设备检查。这就是为什么许多试验实验室没有提供此试验的原因。
哪些样本不应进行 Cx 试验？
含有电池、易熔材料、低耐热涂层或密封结构的产品可能会因压差而变形。在选取之前需要进行风险评估。
Cx 试验需要多长时间？
标准规定了选定的时间范围；该试验通常比大气压下稳定湿热的试验时间短，因为条件更恶劣。提出要求时有必要逐字比较标准。
Cx 可以与其他试验结合使用吗？
是的，但需要按合理的顺序放置：通常放置在机械缺陷检试验验之后，以便可以组合两个应力源。该订单会影响最终结果，因此必须以书面形式达成一致。
Cx 结果可以用于符合性声明文件吗？
仅当适用的文本或技术要求引用了正确的试验，并且实验室具有该试验的认可能力时。
八、结论
Cx 是加压蒸汽中的热湿试验 — 一种独特的工具，可实现大气室无法达到的热湿条件，适用于小样品和高温材料。试验的价值完全取决于压力、温度、湿度和压力释放程序的控制。
要做三件事：确认样品能够承受试验的温度和压差；规定并记录压力释放程序；并记录一段时间内的压力-温度-湿度数据作为可重复的证据。
参考资料
- IEC 60068-2-66 — Cx 试验：加压不饱和蒸汽中的稳定热湿。
- IEC 60068-2-78 — Cab 试验：稳定的热量和湿度。
- IEC 60068-2-67 — Cy 试验：稳定的热量和湿度，主要针对组件的加速形式。
- IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 — 气候室承受能力和不确定性的确认。
- IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
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