Căng thẳng nhiệt độ cao

Các thông số cơ bản của ứng suất nhiệt độ cao

Có hai thông số cơ bản của ứng suất nhiệt độ cao: (1) nhiệt độ giới hạn trên (TU); (2) Thời gian (T). Ngoài ra, còn có một thông số khác cần xem xét: nhiệt độ môi trường (TE), vì biến thực sự ảnh hưởng đến tác động của nhiệt độ cao không đổi là sự chênh lệch giữa nhiệt độ giới hạn trên (TU) và nhiệt độ môi trường trong nhà (TE), tức là biên độ thay đổi nhiệt độ (R) (r = Tu – TE)

Phân tích đặc tính ứng suất nhiệt độ cao

Kiểm tra nhiệt độ cao sẽ gây ra hiện tượng lão hóa ở nhiệt độ cao, tích tụ nhiệt, di chuyển và lan truyền của sản phẩm. Đây là một quá trình hoặc quy trình tĩnh. Phương pháp này là cung cấp tác động nhiệt bổ sung để khiến sản phẩm hoạt động liên tục ở nhiệt độ cao đã chỉ định, làm cho nhiệt lan truyền, đẩy nhanh các khuyết tật tiềm ẩn của sản phẩm thành lỗi và phơi bày chúng dưới dạng lỗi.

Cơ chế hỏng hóc do ứng suất nhiệt độ cao và các yếu tố nhạy cảm

Nhiệt độ cao làm tăng tốc quá trình oxy hóa bề mặt vật liệu kim loại, trong đó nhiệt độ và thời gian sẽ ảnh hưởng đến kích thước của khuyết tật và các thành phần nhạy cảm của nó như các bộ phận mạ điện, hợp kim, v.v.

Nhiệt độ cao làm thay đổi tính chất từ ​​của nam châm dẫn và các thành phần nhạy cảm của nó, chẳng hạn như điện trở (làm tăng điện trở suất), v.v.;

Nhiệt độ cao làm giảm độ bền kéo, làm hỏng hiệu suất cách điện của vật liệu cách điện và làm giảm độ bền điện, dẫn đến sự cố đánh lửa do nhiệt, ngắn mạch hoặc hở mạch các cuộn dây và các thành phần nhạy cảm của nó như nhựa, nhựa thông, v.v.;

Nhiệt độ cao làm giảm khả năng chống axit và kiềm của sản phẩm, làm giảm độ bền cơ học của vật liệu và dễ bị hư hỏng khi chịu ứng suất;

Nhiệt độ cao gây ra hiện tượng điện di, tức là sự thay đổi nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến dòng điện và các thành phần nhạy cảm với nó như đồng và nhôm (đặc biệt là chì nhôm trong mạch tích hợp), v.v.;

Nhiệt độ cao làm mất chất bôi trơn hoặc giảm khả năng bôi trơn, dẫn đến tăng mài mòn cơ học và các bộ phận nhạy cảm như các bộ phận quay (ổ trục và trục quay) của cấu trúc cơ khí;

Nhiệt độ cao gây ra những thay đổi rõ ràng về đặc tính và thông số của sản phẩm, cũng như các thành phần nhạy cảm của sản phẩm như bóng bán dẫn, điện trở, tụ điện và máy biến áp;

Ở nhiệt độ cao, độ giãn nở của các vật liệu có hệ số giãn nở khác nhau là khác nhau, điều này sẽ gây ra các khuyết tật như lỏng lẻo các thành phần, thay đổi kích thước, hàn hở, hàn giả, oxy hóa, làm mềm, nóng chảy và hỏng phớt, và các thành phần nhạy cảm như nhựa;

Nhiệt độ cao làm vật liệu đổi màu, chuyển sang màu vàng (vật liệu trắng), chuyển sang màu trắng (vật liệu đen), chuyển sang màu trắng (vật liệu đen), giòn và vỡ vụn, và các thành phần nhạy cảm của nó như nhựa.

Nhiệt độ ứng suất tuần hoàn

Các thông số cơ bản của ứng suất chu kỳ nhiệt độ

Có sáu thông số cơ bản của ứng suất chu kỳ nhiệt độ: 1) nhiệt độ giới hạn trên Tu; 2) nhiệt độ giới hạn dưới TL; 3) tốc độ thay đổi nhiệt độ V; 4) thời gian giữ nhiệt độ trên Tu; 5) thời gian giữ nhiệt độ dưới TL; 6) số chu kỳ n.

Phân tích đặc điểm ứng suất tuần hoàn nhiệt độ

Trong thử nghiệm độ tin cậy môi trường, khi chu kỳ nhiệt độ thay đổi, ứng suất nhiệt độ cao, ứng suất nhiệt độ thấp và mỏi nhiệt tương tác trên sản phẩm và vật liệu sẽ giãn nở và co lại ở các mức độ khác nhau. Mô hình tiện ích được đặc trưng ở chỗ tăng phạm vi thay đổi nhiệt độ và tốc độ thay đổi nhiệt độ có thể tăng cường quá trình này, do đó tăng cường ứng suất nhiệt và tăng số chu kỳ, điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến ứng suất kích thích.

Trong thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ, tính đồng đều của luồng không khí (vận tốc) trong buồng thử nghiệm là một thông số rất quan trọng, sẽ ảnh hưởng đến tốc độ thay đổi nhiệt độ của sản phẩm. Điều này đòi hỏi khi nhiều sản phẩm thử nghiệm được thử nghiệm cùng một lúc, phải có khoảng cách thích hợp giữa các sản phẩm thử nghiệm và giữa các sản phẩm thử nghiệm và thành buồng thử nghiệm, để luồng không khí có thể lưu thông tự do giữa các sản phẩm thử nghiệm và giữa các sản phẩm thử nghiệm và thành buồng.

Trong thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ, khi điều kiện nhiệt độ thấp và độ ẩm cao thay đổi thành điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm cao, vì nhiệt độ không khí tăng nhanh hơn nhiệt độ sản phẩm, ngưng tụ sẽ xảy ra trên sản phẩm khi đạt đến một chênh lệch nhiệt độ nhất định. Chênh lệch nhiệt độ càng lớn, hiện tượng ngưng tụ càng rõ ràng. Nếu nước ngưng tụ không được xả kịp thời, sẽ làm tăng khả năng ăn mòn sản phẩm và làm giảm độ bền cách điện. Đối với toàn bộ thiết bị, sẽ dẫn đến giảm độ nhạy và độ trôi tần số, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm.

Cơ chế hỏng hóc và các yếu tố nhạy cảm gây ra bởi ứng suất tuần hoàn nhiệt độ

Chu kỳ nhiệt độ làm cho sự giãn nở của các vật liệu khác nhau có hệ số giãn nở khác nhau, dẫn đến bong tróc và nứt nẻ, và các thành phần nhạy cảm của nó như lớp sơn phủ;

Chu kỳ nhiệt độ làm cho các mối nối có kết nối vít hoặc đinh tán lỏng lẻo và các bộ phận nhạy cảm như vít, bộ phận được tán đinh, v.v.;

Chu kỳ nhiệt độ làm lỏng mối ghép ép với lực căng cơ học không đủ;

Chu kỳ nhiệt độ làm tăng điện trở tiếp xúc hàn của vật liệu kém hoặc gây ra mạch hở và các thành phần nhạy cảm như thành phần điện trở;

Chu kỳ nhiệt độ gây ra sự ăn mòn và ô nhiễm các điểm tiếp xúc (mối hàn) và các thành phần nhạy cảm như vật liệu hợp kim.

Sốc nhiệt căng thẳng

Ứng suất tác động nhiệt độ, tức là sốc nhiệt , có sáu thông số cơ bản: 1) giới hạn nhiệt độ trên; 2) Giới hạn nhiệt độ dưới; 3) Thời gian lưu trú ở giới hạn nhiệt độ trên; 4) Thời gian lưu trú ở giới hạn nhiệt độ dưới; 5) Thời gian chuyển đổi nhiệt độ hoặc tốc độ thay đổi nhiệt độ; 6) Số chu kỳ sốc nhiệt độ.

Các thông số này sẽ xác định mức độ nghiêm trọng của tác động của thử nghiệm tác động nhiệt độ lên sản phẩm. Nói chung, việc tăng tốc độ biến đổi nhiệt độ có lợi cho việc phát hiện ra các khuyết tật tiềm ẩn. Trong thử nghiệm độ tin cậy về môi trường, các yêu cầu của thử nghiệm ứng suất tác động nhiệt độ: tốc độ thay đổi nhiệt độ lớn hơn 15 ℃ / phút và thời gian chuyển đổi là ＜2-3 phút; ＜20-30 giây; ＜10 giây, khác với thử nghiệm ứng suất chu kỳ nhiệt độ ở trên. Hiện nay, ở nước ngoài, tốc độ thay đổi nhiệt độ được áp dụng để sàng lọc ứng suất tăng tốc cao đã đạt 60 ℃ / phút. trong các hộp tác động nhiệt độ nước ngoài, thời gian chuyển giỏ: ＜10 giây (truyền qua giỏ chuyển tự động trong hộp).

Phân tích đặc trưng của lực tác động nhiệt độ

Phương pháp sốc nhiệt có thể cung cấp tốc độ thay đổi nhiệt độ cao và tạo ra ứng suất nhiệt lớn. Đây là phương pháp hiệu quả để sàng lọc các thành phần, đặc biệt là các thiết bị mạch tích hợp, nhưng cần chú ý đến khả năng hư hỏng bổ sung trong quá trình thử nghiệm; Đối với việc bật nguồn và giám sát, phương pháp sốc nhiệt không tiện sử dụng hoặc thậm chí không thể đạt được mục tiêu giám sát toàn diện