环境测试对产品的影响

1、环境测试对产品的影响王承杰环境试验特性产品环境试验是发现产品耐环境设计的缺陷的手段, 以便及时改正设计, 提高产品承受其寿命周期中可能遇到的贮存、运输和使用过程中各种环境应力的耐受能力。 产品环境试验也是验证产品的环境适应性是否满足预定 (如合同规定的)要求的最有效的手段。人们想要在实验室内精确模拟自然界那纷繁复杂、变化万千的环境条件是一件可望而不可及的美好理想, 人们只能有限地、近似地模拟工程产品在使用、贮存、运输等过程中所遭受的, 且具有一定风险概率的环境条件。根据产品环境试验方法或试验规范的要求, 环境及可靠性试验进行中, 必须严密而正确地控制试验实施的进程, 这是环境及可靠性试验一个异

2、常突出的特点。 环境试验中, 要求环境试验工程师正确提供试验实施指导书(计划和说明), 要求试验的操作者必须按照试验工程师提供的试验实施指导书进行试验。环境试验工程师的基本要求 环境试验工程师应该尊重和热爱自已的工作, 努力做到：了解被试验产品的特性及其环境适应性历史；正确理解试验规范/试验方法的全部要求, 包括试验条件、试验方法、故障判据等；精通试验技术, 将试验方法、试验设备和测试装置、产品结合在一起；熟悉试验设备和测试装置的功能、技术指标、辅助设施及正确操作试验设备和测试装置。高温 温度升高, 材料分子运动速度加剧, 分子动能的增加将导致物体的膨胀、相态转换和物理化学特性的变化, 从而引

3、发：绝热物质失效 材料热老化(导热率增大)；变形、卡死、爆裂 (结构损坏) 高温下气态、液态、固态物体的膨胀或尺寸的增加；电气性能变化、电接触不良、介质击穿 电阻率、电导率增大, 表面高温氧化, 材料间相互扩散加剧润滑性能下降(磨损)或丧失(结构损坏) 化学反应引起润滑剂变质, 粘度随温度升高而降低；物质相态变化 高温下物质软化、熔化、蒸发、升华；更高的温度, 如达到居里点固体会失去磁性, 物体在强电介质中会失去极性, 达到超导电性临界温度时, 物体出现超导电性能有机材料退色、裂解或龟裂；密封壳体(炮弹、炸弹等)内物质因热胀产生高压；合成材料在高温下放气, 丧失真空度。低温与高温相反, 温度降

4、低, 材料分子运动速度减小, 导至物体的收缩, 流动性变差, 甚至凝结变硬, 金属材料会出现“冷脆”, 液态物质出现“冷凝”、“固化”。外在性能表现为： 润滑性能降低或丧失 润滑剂粘度增大甚至“固化”； 材料耐冲击能力降低, 韧性变坏 “冷脆”或“粉化”； “缩差”产生结构应力, 导至结构损坏或“咬死” 物体的“冷缩” ； 电子元器件(电阻值、电容值等)性能改变； 水的冷凝和结冰会导至电气特性和机械特性变坏； 燃烧效率降低； 变压器及机电部件性能改变； 减振器刚性增加, 冲击强度改变; 对于受约束的光学器件产生静疲劳。温度冲击 当环境温度突然发生温差较大的变化时，对于任何一台由多个零部件、元器

5、件及各种材料和结构组成的产品，各部份的热容量不同, 其吸热、导热、散热能力也存在差异，故各个零部件之间, 同一零部件的各部份之间对外部环境温度变化的跟随性差别较大, 彼此间会产生较大的温度梯度, 因热胀、冷缩而形成大的温度内应力, 从而引发: 结构件变形破裂, 粘合件剥离; 活动部件卡死或间隙变大, 紧固件松动; 密封件裂缝, 产生漏损或丧失真空; 焊缝裂开, 焊点脱落; 继电器、电位计、按键等接触不良; 电子元器件老化加剧, 性能变劣; 表面涂层龟裂, 绝缘材料保护失效。 湿度湿度会影响产品外在的物理特性和化学性能, 湿度和温度总是同时存在的相互耦合的环境因素。湿热的共同作用会引发: 加速金

6、属表面的氧化和电蚀作用; 加速表面有机涂层电化学反应, 破坏表面涂层的保护作用; 由于材料的吸附作用导至材料膨胀, 从而引发结构的损伤; 由于吸湿、吸附等物理现象的影响, 会引起电气绝缘性能降低; 由于凝露和游离的水汽, 会导至电气短路, 热传递特性变差, 光学器件成像与传输质量变坏。 振动 振动会导致产品内部的零、部件及结构件等有质量的物体相对于其平衡位置产生动态位移, 这种动态位移及其相应的速度、加速度会引起或促进结构的疲劳和内部的零、部件的相互碰撞、机械性磨损和功能的丧失, 其外在表现为: 导线磨损; 紧固件、接插件松动; 电刷、继电器等触点有时通、有时断; 焊缝产生裂纹, 引发密封失效

7、、漏气、渗液; 焊点脱落, 引发电路断开或短接; 机械结构产生裂纹或断裂; 电子元器件失效, 电噪声增强; 摩擦副的摩擦力增大, 甚至卡死; 光学系统成像模糊, 导致光学系统失调; 可能引发机械结构的共振, 招致结构的损坏。 低气压随着离开地面高度的增加, 大气压力随高度增加按指数关系降低, 空气稀薄会导致：空气绝缘能力随气压减小而降低；气压降低燃烧效率降低；密封性容器变形、破损或破裂, 导致密封失效；密封处气体或液体的渗漏；低密度材料物理/化学特性变异；对流传热效率大大降低, 导致发热产品周围形成“热岛”；流体型润滑剂蒸发加快, 摩擦磨损加快；容易产生电晕放电和电孤放电； 盐雾产品暴露于盐雾环境中的影响分为腐蚀影响、电气影响、物理影响： 电化学腐蚀, 并加速其它应力引发的腐蚀； 盐在水中电离后形成的酸/碱溶液的腐蚀。