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溫度循環(huán)試驗(yàn)對(duì)材料的老化有哪些影響？

閱讀：1236 發(fā)布時(shí)間：2013-11-18

溫度循環(huán)試驗(yàn)對(duì)材料的老化有哪些影響？

溫度對(duì)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(huì)受到很大影響，本次試驗(yàn)是將5個(gè)經(jīng)歷了機(jī)械沖擊試驗(yàn)的樣品投試。試驗(yàn)箱采用武漢尚測(cè)試驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的高低溫試驗(yàn)箱（-70℃~150℃）。

規(guī)定變化率的溫度循環(huán)試驗(yàn)和規(guī)定轉(zhuǎn)換時(shí)間的快速溫度變化兩種試驗(yàn)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)160℃）。其中，規(guī)定變化率的溫度循環(huán)試驗(yàn)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(yàn)都是由常溫到低溫到高溫回到常溫形成一個(gè)溫度循環(huán)。

一、在低溫試驗(yàn)中損傷主要是：

1.1.材料脆化：在塑料材料和部分合金材料上都可能出現(xiàn)；

1.2.物理性收縮：由于收縮直接造成機(jī)械損傷；

1.3.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(yàn)中損傷主要是：

2.1.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)；

2.2.物理性膨脹：由于膨脹直接造成機(jī)械損傷；

2.3.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；

2.4.發(fā)生氧化或化學(xué)反應(yīng)。

在溫度循環(huán)試驗(yàn)中由于溫度循環(huán)試驗(yàn)的熱傳遞過程，在受試樣品和高低溫試驗(yàn)箱會(huì)交替出現(xiàn)局部凝露現(xiàn)象。這些凝露水會(huì)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(shí)也會(huì)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(yàn)中，受試樣品帶電工作的規(guī)定變化率的溫度循環(huán)試驗(yàn)明顯有老化試驗(yàn)的特征；不帶電工作的快速溫度變化試驗(yàn)則更顯加速試驗(yàn)的屬性。

經(jīng)歷了自由跌落試驗(yàn)和機(jī)械沖擊試驗(yàn)的樣品，在溫度變化試驗(yàn)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(yàn)，如存在隱性損傷，將被加重。