高低溫試驗(yàn)屬于氣候類環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目中非?;A(chǔ)和重要的檢測項(xiàng)目類型之一,高低溫試驗(yàn)是高溫試驗(yàn)和低溫試驗(yàn)的簡稱,通常所做的高低溫環(huán)境試驗(yàn),主要通過實(shí)驗(yàn)室的溫度箱進(jìn)行模擬,通過高低溫試驗(yàn)箱模擬產(chǎn)品(包括材料、元器件等)暴露在某種高溫或低溫的環(huán)境中。
根據(jù)高低溫試驗(yàn)結(jié)果來評價(jià)元器件、設(shè)備、系統(tǒng)在實(shí)際生活中遇到的運(yùn)輸、貯存、使用環(huán)境條件的功能是否正常。通過環(huán)境試驗(yàn)可以提供產(chǎn)品質(zhì)量方法的重要信息,是質(zhì)量保證的一個(gè)重要方法。
高低溫試驗(yàn)項(xiàng)目類型
低溫工作試驗(yàn);低溫貯存試驗(yàn);低溫啟動試驗(yàn);高溫啟動試驗(yàn);高溫貯存試驗(yàn),高溫工作試驗(yàn),高溫老化試驗(yàn)等。
高/低溫工作試驗(yàn):高/低溫試驗(yàn)期間,受試樣機(jī)一直處于正常通電工作狀態(tài)下進(jìn)行測試;
高/低溫貯存試驗(yàn):高/低溫試驗(yàn)期間,受試樣機(jī)處于斷電狀態(tài),高/低溫試驗(yàn)后上電檢測產(chǎn)品的各項(xiàng)功能和性能指標(biāo);
高/低溫啟動試驗(yàn):受試樣機(jī)處于斷電狀態(tài),高/低溫溫度點(diǎn)保持一段時(shí)間比如保持2小時(shí)后,對受試樣機(jī)進(jìn)行上電工作測試各項(xiàng)功能和性能指標(biāo);
高溫老化試驗(yàn):也稱為高溫壽命試驗(yàn)或烤機(jī)試驗(yàn)等,在長時(shí)間的高溫條件下驗(yàn)證產(chǎn)品的老化情況,高溫試驗(yàn)期間通常是受試樣機(jī)進(jìn)行上電工作。
影響機(jī)理與失效模式
高溫能使各種材料的結(jié)構(gòu)、物理性能、電性能發(fā)生很大的變化,甚至導(dǎo)致性的損傷和不可逆的變化。高溫還會使電工電子產(chǎn)品的壽命明顯縮短,根據(jù)經(jīng)典的阿倫尼斯方程,溫度每上升10℃,產(chǎn)品的失效率增加一倍,也就是產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)要下降一半。例如,當(dāng)高溫工作溫度從+35℃提高到+50℃時(shí),可靠性指標(biāo)可能會下降95%左右。
高溫環(huán)境會對裝備產(chǎn)生有害影響,主要的失效模式包括如下幾種。
1.不同材料膨脹系數(shù)不一致而導(dǎo)致材料之間的黏結(jié)和遷移,使得零部件相互咬死;材料尺寸全方位改變、局部改變或有方向性的改變;外材料由于黏結(jié)引起機(jī)械失靈或完全失效;有機(jī)材料老化、變色、起泡或產(chǎn)生裂紋;復(fù)合材料放氣;有機(jī)材料褪色、裂解或龜裂紋等。
2.潤滑劑黏度變低和潤滑劑外流造成連接處潤滑能力降低,加大活動部件之間的磨損,導(dǎo)致轉(zhuǎn)動不靈活。
3.包裝材料、襯墊、密封墊、軸承和軸發(fā)生變形、咬合和失效,引起機(jī)械故障或者完整性損壞。
4.外罩和密封條損壞;襯墊出現(xiàn)性變形。
5.固定電阻器阻值發(fā)生變化;變壓器和機(jī)電部件過熱;繼電器及磁動或熱動裝置的吸合/釋放范圍變化;溫度梯度不同和不同材料的膨脹不一致使電子線路的穩(wěn)定性發(fā)生變化。
6.工作壽命縮短。
7.橡膠隔振器的剪切模量G下降及性能變壞。絕緣材料的絕緣性能降低(如橡膠在高溫下,由于蒸發(fā)和浸析作用引起的脫?;蛟鏊苄裕?。
高低溫試驗(yàn)方法
1.確定高低溫試驗(yàn)檢測項(xiàng)目類型和測試溫度點(diǎn)以及測試時(shí)間,還有就是測試合格判據(jù)。
2.對受試樣機(jī)進(jìn)行初始檢查,主要是看產(chǎn)品的功能和性能是否完好,外觀是否發(fā)生損傷。
3.將受試樣機(jī)放在溫度箱規(guī)定的試驗(yàn)區(qū)域范圍內(nèi),將受試樣機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行搭接,提前確認(rèn)好供電方式、出線方式以及如何進(jìn)行功能性能的監(jiān)測。連接好產(chǎn)品工作所需的所有輔助設(shè)備和儀器,確保各類電源信號線纜從溫度箱的專用出線圓口出線,搭接成正常工作狀態(tài)。
4.測試工程師通過溫度箱的顯示屏進(jìn)行高低溫試驗(yàn)的條件設(shè)置,包含溫度點(diǎn)、試驗(yàn)時(shí)間、升降溫速率等。
5.實(shí)施試驗(yàn),試驗(yàn)過程中對受試樣機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行記錄和拍照。
6.試驗(yàn)結(jié)束,按照標(biāo)準(zhǔn)或委托方相關(guān)要求,對檢測結(jié)果進(jìn)行評判。
高低溫試驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)
1.電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第 2 部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn) A:低溫 GB/T 2423.1-2008;
2.電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第 2 部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn) B:高溫 GB/T 2423.2-2008;
3.環(huán)境試驗(yàn) 第 2 部分: 試驗(yàn)方法 試驗(yàn) N: 溫度變化 GB/T2423.22-2012;
4.包裝 運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn) 第 2 部分:溫濕度調(diào)節(jié)處理GB/T 4857.2-2005;
5.包裝 運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn) 第 2 部分:溫濕度調(diào)節(jié)處理GB/T 4857.2-2005;
6.汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件 QC/T 413-2002;
7.道路車輛 電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn) 第 4 部分:氣候負(fù)荷 GB/T 28046.4-2011;
8.電子測量儀器通用規(guī)范 GB/T 6587-2012;
9.計(jì)算機(jī)通用規(guī)范 第 1 部分:臺式微型計(jì)算機(jī) GB/T9813.1-2016;
10.計(jì)算機(jī)通用規(guī)范 第 2 部分:便攜式微型計(jì)算機(jī)GB/T 9813.2-2016;
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