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溫度循環(huán)試驗對材料的老化影響

更新時間:2014-06-12      點擊次數(shù):2274
  溫度對材料的老化效果非常明顯,特別在高低溫循環(huán)變化下,材料的使用性能與壽命會受到很大影響,本次試驗是將5個經(jīng)歷了機(jī)械沖擊試驗的樣品投試。
  
  規(guī)定變化率的溫度循環(huán)試驗和規(guī)定轉(zhuǎn)換時間的快速溫度變化兩種試驗方法,溫度變化范圍從低溫k。(zui低可達(dá)-40℃)至高溫Tx(zui高可達(dá)150℃)。其中,規(guī)定變化率的溫度循環(huán)試驗在標(biāo)準(zhǔn)第4部的規(guī)定中是有帶電工作要求的。兩種試驗都是由常溫到低溫到高溫回到常溫形成一個溫度循環(huán)。
  
  一、在低溫試驗中損傷主要是:
  
  1、材料脆化:在塑料材料和部分合金材料上都可能出現(xiàn);
  
  2、物理性收縮:由于收縮直接造成機(jī)械損傷;
  
  3、結(jié)構(gòu)損傷:由于材料脆化而引起的裂紋、強(qiáng)度減弱和開裂。
  
  二、在高溫試驗中損傷主要是:
  
  1、材料老化、軟化和軟融化分解和升華:在塑料材料和合成上都可能出現(xiàn);
  
  2、物理性膨脹:由于膨脹直接造成機(jī)械損傷;
  
  3、結(jié)構(gòu)損傷:由于材料老化和膨脹而引起的裂紋、強(qiáng)度減弱和開裂;
  
  4、發(fā)生氧化或化學(xué)反應(yīng)。
  
  在溫度循環(huán)試驗中由于溫度循環(huán)試驗的熱傳遞過程,在受試樣品和高低溫試驗箱會交替出現(xiàn)局部凝露現(xiàn)象。這些凝露水會積聚在結(jié)構(gòu)縫隙內(nèi)或通過毛細(xì)現(xiàn)象滲入微觀裂縫中,還可能由于溫度變化產(chǎn)生的“呼吸”效應(yīng)進(jìn)入受試產(chǎn)品或元件的內(nèi)部。這些留存的水在進(jìn)入低溫時也會結(jié)冰、膨脹,進(jìn)而產(chǎn)生或擴(kuò)大裂縫,降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,甚至直接造成損壞和失效。進(jìn)入內(nèi)部的水或水分子還可能導(dǎo)致電氣故障或電性能降低等顯性損傷,甚至可能發(fā)生腐蝕和電腐蝕等隱性損傷。
  
  兩種溫度循環(huán)試驗中,受試樣品帶電工作的規(guī)定變化率的溫度循環(huán)試驗明顯有老化試驗的特征;不帶電工作的快速溫度變化試驗則更顯加速試驗的屬性。
  
  經(jīng)歷了自由跌落試驗和機(jī)械沖擊試驗的樣品,在溫度變化試驗中,受試樣品的結(jié)構(gòu)造成的顯性失效,如功能缺失或明顯下降,將退出試驗,如存在隱性損傷,將被加重。
  
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