環(huán)境測試對產(chǎn)品的影響

1、環(huán)境測試對產(chǎn)品的影響王承杰環(huán)境試驗特性產(chǎn)品環(huán)境試驗是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品耐環(huán)境設(shè)計的缺陷的手段, 以便及時改正設(shè)計, 提高產(chǎn)品承受其壽命周期中可能遇到的貯存、運輸和使用過程中各種環(huán)境應(yīng)力的耐受能力。 產(chǎn)品環(huán)境試驗也是驗證產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性是否滿足預(yù)定 (如合同規(guī)定的)要求的最有效的手段。人們想要在實驗室內(nèi)精確模擬自然界那紛繁復(fù)雜、變化萬千的環(huán)境條件是一件可望而不可及的美好理想, 人們只能有限地、近似地模擬工程產(chǎn)品在使用、貯存、運輸?shù)冗^程中所遭受的, 且具有一定風(fēng)險概率的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)品環(huán)境試驗方法或試驗規(guī)范的要求, 環(huán)境及可靠性試驗進(jìn)行中, 必須嚴(yán)密而正確地控制試驗實施的進(jìn)程, 這是環(huán)境及可靠性試驗一個異

2、常突出的特點。 環(huán)境試驗中, 要求環(huán)境試驗工程師正確提供試驗實施指導(dǎo)書(計劃和說明), 要求試驗的操作者必須按照試驗工程師提供的試驗實施指導(dǎo)書進(jìn)行試驗。環(huán)境試驗工程師的基本要求 環(huán)境試驗工程師應(yīng)該尊重和熱愛自已的工作, 努力做到：了解被試驗產(chǎn)品的特性及其環(huán)境適應(yīng)性歷史；正確理解試驗規(guī)范/試驗方法的全部要求, 包括試驗條件、試驗方法、故障判據(jù)等；精通試驗技術(shù), 將試驗方法、試驗設(shè)備和測試裝置、產(chǎn)品結(jié)合在一起；熟悉試驗設(shè)備和測試裝置的功能、技術(shù)指標(biāo)、輔助設(shè)施及正確操作試驗設(shè)備和測試裝置。高溫 溫度升高, 材料分子運動速度加劇, 分子動能的增加將導(dǎo)致物體的膨脹、相態(tài)轉(zhuǎn)換和物理化學(xué)特性的變化, 從而引

3、發(fā)：絕熱物質(zhì)失效 材料熱老化(導(dǎo)熱率增大)；變形、卡死、爆裂 (結(jié)構(gòu)損壞) 高溫下氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物體的膨脹或尺寸的增加；電氣性能變化、電接觸不良、介質(zhì)擊穿 電阻率、電導(dǎo)率增大, 表面高溫氧化, 材料間相互擴(kuò)散加劇潤滑性能下降(磨損)或喪失(結(jié)構(gòu)損壞) 化學(xué)反應(yīng)引起潤滑劑變質(zhì), 粘度隨溫度升高而降低；物質(zhì)相態(tài)變化 高溫下物質(zhì)軟化、熔化、蒸發(fā)、升華；更高的溫度, 如達(dá)到居里點固體會失去磁性, 物體在強(qiáng)電介質(zhì)中會失去極性, 達(dá)到超導(dǎo)電性臨界溫度時, 物體出現(xiàn)超導(dǎo)電性能有機(jī)材料退色、裂解或龜裂；密封殼體(炮彈、炸彈等)內(nèi)物質(zhì)因熱脹產(chǎn)生高壓；合成材料在高溫下放氣, 喪失真空度。低溫與高溫相反, 溫度降

4、低, 材料分子運動速度減小, 導(dǎo)至物體的收縮, 流動性變差, 甚至凝結(jié)變硬, 金屬材料會出現(xiàn)“冷脆”, 液態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)“冷凝”、“固化”。外在性能表現(xiàn)為： 潤滑性能降低或喪失 潤滑劑粘度增大甚至“固化”； 材料耐沖擊能力降低, 韌性變壞 “冷脆”或“粉化”； “縮差”產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力, 導(dǎo)至結(jié)構(gòu)損壞或“咬死” 物體的“冷縮” ； 電子元器件(電阻值、電容值等)性能改變； 水的冷凝和結(jié)冰會導(dǎo)至電氣特性和機(jī)械特性變壞； 燃燒效率降低； 變壓器及機(jī)電部件性能改變； 減振器剛性增加, 沖擊強(qiáng)度改變; 對于受約束的光學(xué)器件產(chǎn)生靜疲勞。溫度沖擊 當(dāng)環(huán)境溫度突然發(fā)生溫差較大的變化時，對于任何一臺由多個零部件、元器

5、件及各種材料和結(jié)構(gòu)組成的產(chǎn)品，各部份的熱容量不同, 其吸熱、導(dǎo)熱、散熱能力也存在差異，故各個零部件之間, 同一零部件的各部份之間對外部環(huán)境溫度變化的跟隨性差別較大, 彼此間會產(chǎn)生較大的溫度梯度, 因熱脹、冷縮而形成大的溫度內(nèi)應(yīng)力, 從而引發(fā): 結(jié)構(gòu)件變形破裂, 粘合件剝離; 活動部件卡死或間隙變大, 緊固件松動; 密封件裂縫, 產(chǎn)生漏損或喪失真空; 焊縫裂開, 焊點脫落; 繼電器、電位計、按鍵等接觸不良; 電子元器件老化加劇, 性能變劣; 表面涂層龜裂, 絕緣材料保護(hù)失效。 濕度濕度會影響產(chǎn)品外在的物理特性和化學(xué)性能, 濕度和溫度總是同時存在的相互耦合的環(huán)境因素。濕熱的共同作用會引發(fā): 加速金

6、屬表面的氧化和電蝕作用; 加速表面有機(jī)涂層電化學(xué)反應(yīng), 破壞表面涂層的保護(hù)作用; 由于材料的吸附作用導(dǎo)至材料膨脹, 從而引發(fā)結(jié)構(gòu)的損傷; 由于吸濕、吸附等物理現(xiàn)象的影響, 會引起電氣絕緣性能降低; 由于凝露和游離的水汽, 會導(dǎo)至電氣短路, 熱傳遞特性變差, 光學(xué)器件成像與傳輸質(zhì)量變壞。 振動 振動會導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部的零、部件及結(jié)構(gòu)件等有質(zhì)量的物體相對于其平衡位置產(chǎn)生動態(tài)位移, 這種動態(tài)位移及其相應(yīng)的速度、加速度會引起或促進(jìn)結(jié)構(gòu)的疲勞和內(nèi)部的零、部件的相互碰撞、機(jī)械性磨損和功能的喪失, 其外在表現(xiàn)為: 導(dǎo)線磨損; 緊固件、接插件松動; 電刷、繼電器等觸點有時通、有時斷; 焊縫產(chǎn)生裂紋, 引發(fā)密封失效

7、、漏氣、滲液; 焊點脫落, 引發(fā)電路斷開或短接; 機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋或斷裂; 電子元器件失效, 電噪聲增強(qiáng); 摩擦副的摩擦力增大, 甚至卡死; 光學(xué)系統(tǒng)成像模糊, 導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)失調(diào); 可能引發(fā)機(jī)械結(jié)構(gòu)的共振, 招致結(jié)構(gòu)的損壞。 低氣壓隨著離開地面高度的增加, 大氣壓力隨高度增加按指數(shù)關(guān)系降低, 空氣稀薄會導(dǎo)致：空氣絕緣能力隨氣壓減小而降低；氣壓降低燃燒效率降低；密封性容器變形、破損或破裂, 導(dǎo)致密封失效；密封處氣體或液體的滲漏；低密度材料物理/化學(xué)特性變異；對流傳熱效率大大降低, 導(dǎo)致發(fā)熱產(chǎn)品周圍形成“熱島”；流體型潤滑劑蒸發(fā)加快, 摩擦磨損加快；容易產(chǎn)生電暈放電和電孤放電； 鹽霧產(chǎn)品暴露于鹽霧環(huán)境中的影響分為腐蝕影響、電氣影響、物理影響： 電化學(xué)腐蝕, 并加速其它應(yīng)力引發(fā)的腐蝕； 鹽在水中電離后形成的酸/堿溶液的腐蝕。