材料老化测试

材料老化测试AOV标准技术研发中心王维新安姆特检测机构2023/2/4老化的定义

何谓老化？材料在加工、贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象就是老化。→2023/2/4影响老化的因素

影响老化的因素有很多，常见的有：2023/2/4老化研究

老化是一种不可逆的变化，它是材料的通病。通过对材料老化过程的研究，采取适当的防老化措施，提高材料的耐老化的性能，延缓老化的速率，以达到延长使用寿命的目的。2023/2/4内容介绍

第一部分：光照老化第二部分：温度老化第三部分：盐雾测试第四部分：机械振动第五部分：机械冲击2023/2/4光照老化气候和阳光辐照是损害涂料、塑料、油墨及其它高分子材料的主要原因，这种损害包括失光、褪色、黄变、开裂、脱皮、脆化、强度降低及分层、即使是室内的光及通过玻璃窗透射的太阳光也都会使一些材料老化，比如引起颜料、染料等褪色或变色。光老化测试的目的是什么？

通过模拟光长期暴露作用的加速试验，以获得材料耐候性的结果。2023/2/4氙灯老化与UV老化什么是氙灯（Xenonlamp）？

填充氙气的光电管或闪光电灯。其光谱能量分布与阳光中紫外，可见光部分相似。什么是荧光紫外灯（UVlamp）？

发射400nm以下紫外光的能量至少占总输出光能80%的荧光灯。UV和氙灯测试的区别?

UV测试主要考虑紫外光对于产品的影响，其波长范围为300~400nm；氙灯测试不仅考虑紫外光的影响，还考虑可见光的影响，其波长范围为300~800nm。2023/2/4UV老化UV灯管类型有哪些？

共有两种类型的UV灯管：UVA-340，UVB-313不同类型的UV灯管用途有何不同？UVA-340：模拟阳光中的紫外线部分，主要用于户外产品的光老化试验。UVB-313：广泛应用于耐久性材料的快速、节省的测试，会加速材料的老化。UVA-351：用于模拟穿过窗玻璃的阳光的紫外线部分，主要用于室内。2023/2/4UV老化一个完整的UV测试条件包括哪些？灯管类型辐照强度(irradiation)非光照类型（冷凝和喷淋）(condensationandspray)光照和非光照时的温度光照和非光照的时间测试总时间或测试循环次数。2023/2/4UVA老化实验室UVA-340灯的辐照度：0.68W/m2@340nm相当于夏季正午的阳光，得到快速的效果；1.38W/m2@340nm两倍于太阳最大值，得到快速的效果；0.35W/m2@340nm相当于三月/九月的日光，适合普通测试或较低UV光强的测试。2023/2/4UVB老化实验室UVB-313灯的辐照度：0.67W/m2@340nm；1.23W/m2@340nm非常快速的测试，应用于质量控制或耐久性好的材料测试；0.48W/m2@340nmUVB-313灯管执行SAEJ2020标准时的长时间光照。2023/2/4UV测试标准UV常用测试标准有哪些？ASTMG154-2006非金属材料UV荧光灯暴露照射ISO4892.3-2006塑料实验室光源暴晒方法第3部分：荧光紫外灯GB/T16422.3-1997塑料实验室光源暴晒方法第3部分：荧光紫外灯2023/2/4UV测试仪器QUV紫外线老化机相关测试参数是多少？黑板温度：光照时50~85℃，黑暗时40~60℃；辐照强度：0.25~1.55W/m2/nm；样品板尺寸：60*95*5mm（共48个样品板）2023/2/4氙灯老化完整的氙灯测试过程包括哪些？光照，由照射到试样表面的氙弧灯的光谱能量分布(SPD，SpectralPowerDistribution)和氙弧灯的辐照度（irradiance）决定。温度，包括试验箱内温度（ChamberTemperature）、黑标准温度（BST，BlackStandardTemperature）或黑板温度（BPT，BlackPanelTemperature）；相对湿度；喷水。2023/2/4滤光系统氙灯试验箱的传感器类型和滤镜类型有哪些？氙灯试验箱共有四种类型的传感器以监控辐照强度：340nm，420nm，TUV（300-400nm），QB光强校准仪。有三种类型的滤镜：DaylightFilter-B/B日光眼过滤器，WindowsGlassQFilter窗玻璃过滤器,UV扩展过滤器。2023/2/4滤光系统不同类型的滤镜的作用是什么？日光眼过滤器主要模拟夏日正午时的阳光，可用来测试室外材料；窗玻璃过滤器主要是模拟透过窗玻璃的阳光，可用来测试室内材料。光老化测试中的冷凝和喷淋有什么不同？冷凝用来模拟实际生活中露水停留在材料上时的状态，但是试验设备并不能完全模拟露水，因为露水中含有丰富的氧；喷淋用来模拟材料在雨水下的状态。2023/2/4

当照晒时间是以小时为单位时，需将其转换为以秒为单位所以总的接受辐照能量的计算公式为kJ/m2=

W

m2•h•11000

•3600shkJ/m2=W/m2••h3.6辐照量2023/2/4辐照量例一：经气候老化研究中心测定，中国海南地区年辐照量为2800KJ/m2（340nm），现AOV实验室氙灯老化仪辐照度设定为0.50W/m2（340nm），照射方式为连续模式，则，实验室等效老化时间为：2023/2/4试验设备

市场上主要有旋转鼓式和平板式两类老化测试设备。其中旋转鼓式主要为ATLAS生产的Ci系列设备，平板式主要为Q-LAB生产的Q-SUN系列。2023/2/4氙弧灯老化试验机应实现环境因素的综合控制：光照强度亮/暗周期变化黑板温度和干球温度通过光过滤器后的光谱能量分布湿度控制喷淋以下介绍一下我们的Q-SUNXeSpray氙灯老化试验箱试验设备2023/2/4Q-SUN产品的介绍光源：3000W风冷氙弧灯氙灯冷却方式：风冷辐射波长：主要在300-800nm中灯管过滤器：可交换的内外滤光片，可调整光谱能量分布，以适应不同太阳光谱的模拟试验；辐射强度监测点：340nm、420nm和300-400nm段平均灯管寿命：1500小时2023/2/4氙弧试验箱2023/2/4试验标准氙灯常用测试标准有哪些？ASTMG155-2005非金属材料曝光用氙弧灯设备使用标准惯例；ISO4892.2-2006塑料实验室光源暴晒方法第2部分，氙灯光源；GB/T16422.2-1999塑料实验室光源暴露试验方法第2部分氙弧灯；SAEJ2527-2004用受约束的发光氙弧设备对汽车外部的材料加速暴露试验方法；2023/2/4试验标准

SAEJ1885ISO105B06-1998亮周期暗周期黑标温度/

/(100±3)℃黑板温度（89±3）℃（38±2）℃/样品室温度（62±2）℃（38±2）℃（65±3）℃湿度(50±5)%(95±6)%(20±10)%环境水（63±4）℃（40±4）℃

/辐照强度(0.55±0.01)W/m2/1.2W/m22023/2/4常见缺陷1、起泡：表面封闭的突起区域；2、变色：材料表面颜色随时间变化二变弱或变浅；3、裂化或裂纹：材料表面可见的微裂或暴露出原底层的碎裂；4、瑕疵：降解导致的材料表面或内部的不规则现象；5、白化：表面的一种老化现象，表现为全部或局部变白。2023/2/4内容介绍第一部分：光照老化

第二部分：温度老化第三部分：盐雾测试第四部分：机械振动第五部分：机械冲击2023/2/4高温、低温、恒温恒湿、交变湿热温度(temperature)的定义温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。华氏度（Fahrenhite）和摄氏度（Centigrade）都是用来计量温度的单位。包括我国在内的世界上很多国家都是用摄氏度，美国和其他一些英语国家使用华氏度而较少使用摄氏度。其转换公式为：

T（℉）=1.8t（℃）+322023/2/4高温、低温、恒温恒湿、交变湿热湿度(humidity)的定义

表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水气越少，则空气越干燥；水气越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。绝对湿度(absolutehumidity)：一定体积的空气中含有的水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米（g/m3）；相对湿度(relativehumidity)：相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高。通常所指的湿度（80%RH，温湿度计上面显示的湿度等）都是相对湿度。2023/2/4高温、低温、恒温恒湿、交变湿热温度湿度组合循环与交变湿热及其它湿热测试的主要区别有：温度湿度组合循环测试在给定的时间内，存在着较多次的温度变化或“呼吸”作用；较大的循环温度范围；较大的温度变化速率；包括多次零度以下的温度变化。2023/2/4高温、低温、恒温恒湿、交变湿热高温或低温测试主要应用于哪些方面

主要应用于考核电工，电子产品在高温或低温条件下贮存和使用的适应性。恒温恒湿测试主要应用于哪些方面？

主要应用于考核电工电子产品、元件、材料等在恒定湿热条件下使用和贮存的适应性。交变湿热测试主要应用于哪些方面？

主要应用于考核电工电子产品或材料在温度循环变化、产品表面产生凝露的湿热条件下使用和贮存的适应性。2023/2/4高温、低温、恒温恒湿、交变湿热温度变化测试主要应用于哪些方面？a.规定转换时间的温度变化，主要应用于确定元件、设备和其他产品经受环境温度迅速变化的能力；b.规定温度变化速率的温度变化，主要应用于确定元件、设备和其他产品在环境温度变化的工作能力；c.双液槽法温度变化，主要应用于确定元件、设备或其他产品经受温度快速变化的能力，主要适用于玻璃-金属组成的密封件及类似的试验样品。2023/2/4高温、低温、恒温恒湿、交变湿热高温或低温测试，需确认哪些主要测试条件？

温度，升降温速率或时间，测试时间。恒温恒湿测试需确认哪些主要测试条件

温度，湿度，升降温速率或时间，测试时间。规定转换时间的温度变化测试，需确认哪些主要测试条件

温度（低温、高温），保持时间，温度变化速率。2023/2/4高温、低温、恒温恒湿、交变湿热一般温湿度相关测试中，除了主要测试参数，还有哪些因素需要确认

a.测试前后的功能测试；

b.测试中是否需要通电工作及其他中间测试；

c.测试时样品的摆放位置或方向；

d.样品通电工作，其发热功率有多大；

e.样品外形尺寸及质量；

f.与样品接触时，是否需要采取防静电措施；

g.其他2023/2/4高温、低温、恒温恒湿、交变湿热AOV最大的温度箱：温度范围：-40℃~100℃；湿度范围：20%~98%RH内箱尺寸：4m*3m*2m2023/2/4UsefulEnglish高温试验Hightemperaturetest低温试验Lowtemperaturetest高低温循环试验Highandlowtempertaturetest恒定湿热试验Constanttemperatureandhumiditytest交变湿热试验Alternatingtemperatureandhumiditytest湿热Dampheat潮湿/湿气Moisture循环Cycle次数Times驻留时间Dwelltime存贮Storage2023/2/4冷热冲击、快速温变什么是温度变化速率（Temperaturechangerate）？

温度变化速率表示温度变化快慢的一个量，单位为℃/min。什么是冷热冲击测试(Thermalshocktest)？

样品从高温环境突然进入低温环境，则认为是冷热冲击。什么是快速温变(Rapidtemperaturechage)？

GB/T、IEC等温度变化测试标准中，规定温变速率的温度变化测试（Nb），一般＞2℃/min需要用快速温变试验箱测试。目前昆山实验室暂无此类设备。2023/2/4冷热冲击、快速温变冷热冲击通常有三种方式三箱式冷热冲击（气态）：试验设备有三个箱体，测试过程中样品处于常温区不动，只是通过高温区与常温区的风门，低温区与常温区的风门的开关来达到冷热冲击的效果。目前，可靠性实验室现有的设备即为三箱式，转换时间3-5min。两厢式冷热冲击（气态）：试验设备有两个箱体，样品放在一个吊篮中，通过吊篮在高温区和低温区的移动达到冷热冲击的效果。两箱式温度冲击的转换时间比三箱式的要快一些，转换时间≤30s。两箱式冷热冲击（液态）：试验设备有两个箱体，高温区与低温区分别盛入硅油，通过吊篮移动达到冷热冲击的效果。（两箱式液态冲击比两箱式气态冲击的转换速率要快），转换时间≤10s。2023/2/4内容介绍第一部分：光照老化第二部分：温度老化

第三部分：盐雾测试第四部分：机械振动第五部分：机械冲击2023/2/4盐雾试验（SaltSprayTest）盐雾的分类分为中性盐雾、醋酸盐雾、铜加速乙酸盐雾、交变盐雾四种。中性盐雾和酸性盐雾使用范围中性盐雾试验适用于金属及其合金、金属覆盖层、有机覆盖层、阳极氧化膜；乙酸盐雾试验和铜加速乙酸盐雾试验适用于铜+镍+铬或镍+铬装饰性镀层，也适用于铝的阳极氧化膜。2023/2/4盐雾试验（SaltSprayTest）交变盐雾使用范围适用于预定耐受含盐大气的元件或设备，其耐受程度随选用的严酷等级而定。盐能降低金属零件或非金属零件的性能。金属材料盐腐蚀的机理是电化学腐蚀，而对非金属材料的降解作用却是由盐与材料复杂的化学反应所引起的。腐蚀速率在很大程度上取决于对试验样品表面供应的含氧盐溶液的量、样品的温度和环境的温湿度。2023/2/4盐雾试验（SaltSprayTest）盐雾测试需要哪些条件

哪种盐雾，试验箱温度，溶液浓度，测试时间，样品大小，测试中摆放状态是否有特殊要求，是否需要判定等级。盐雾测试样品的寄存要求

避免磕碰，损伤样品表面镀层或涂层等。避免用手直接接触样品，最好戴手套，以免汗液腐蚀样品。存放环境要求在标准实验室湿度下--温度15~35℃，相对湿度45~75%RH。2023/2/4盐雾试验（SaltSprayTest）盐雾测试时间能否等效实际使用时间？（例如盐雾测试一天相当于外面使用一年）不能，由于影响金属腐蚀的因素很多，单一的抗盐雾性能不能代替抗其他介质的性能，所以测试获得的试验结果不能作为被试材料在所有使用环境中抗腐蚀性能的直接指南。同时，各种材料在试验中的性能也不能作为这些材料在使用中的耐蚀性的直接指南。尽管如此，盐雾测试仍可作为检验被试材料有或无防蚀性能的一种方法。2023/2/4盐雾试验（SaltSprayTest）盐雾等级判定有哪几个标准？

主要有GB/T6461、ISO10289，共分为11个等级（0~10）；ASTMD1654盐雾评级中保护评级与外观评级的差别

保护评级表示覆盖层保护基体金属免遭腐蚀的能力；外观评级是描述试样的全部外观，包括由暴露所导致的所有缺陷。评级主要针对的是保护评级。2023/2/4内容介绍第一部分：光照老化第二部分：温度老化第三部分：盐雾测试

第四部分：机械振动第五部分：机械冲击2023/2/4机械振动Vibrationtest什么是振动？振动是机械系统中运动量（位移，速度和加速度）的振荡现象。振动的目的振动试验的目的是模拟一连串振动现象，测试产品在寿命周期中，是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验，也能确定产品设计和功能的要求标准。2023/2/4机械振动振动分几种？分正弦(sinusoidal)振动和随机(random)振动两种。什么是正弦振动？能用一项正弦函数表达其运动规律的周期运动。例如凡是旋转、脉动、振荡所产生的振动均是正弦振动。（在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的）2023/2/4机械振动正弦振动的目的正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、储存、使用过程中所遭受的振动及其影响。正弦振动的试验条件由什么确定？由振动频率范围、振动量、试验持续时间（次数）共同确定。2023/2/4机械振动什么是振动频率范围？振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。如：试验频率范围5-50Hz，表示由5Hz到50Hz进行往复扫频。什么是频率？频率：每秒振动的次数，单位为Hz。2023/2/4机械振动什么是振动量？振动量：通常通过加速度和位移来表示。加速度：表示速度对时间倒数的矢量，单位为gn或m/s2。位移：表示物体相对于某参考系位置变化的矢量，单位为mm。2023/2/4机械振动什么是试验持续时间（次数）？振动时间表示整个试验所需时间；次数表示整个试验所需扫频循环次数。什么是扫频循环？扫频循环：在规定的频率范围往返扫描一次。如：5Hz→50Hz→5Hz，从5Hz扫描到50Hz后再扫描到5Hz。2023/2/4机械振动什么是重力加速度？物体在地球表面由于重力作用所产生的加速度。1gn=10m/s2GB/T2422-1995电工电子产品环境试验术语2023/2/4机械振动扫描方式(sweepmode)分几种？线性扫描：是线性的，即单位时间扫过多少赫兹，单位是Hz/s或Hz/min，这种扫描用于寻找共振频率的试验；对数扫描：频率变化按对数变化，扫描率可以是oct/min，对数扫描的意思是相同的时间扫过的频率倍频程数是相同的。2023/2/4机械振动什么是扫描速度(sweepspeed)？分几种？指从最低频率扫描到最高频率的速度.1）oct/min:多少倍频程每分钟。1oct/min,5Hz到10Hz需1分钟,10Hz到20Hz需1分钟。2）min/sweep:多少分钟每次扫频。5-500Hz,扫描速度:1分钟/sweep,表示从5Hz到500Hz需1分钟。3）Hz/s:多少Hz每秒.5-10Hz,扫描速度:1Hz/s,表示5Hz到6Hz需1秒,6Hz到7Hz需1秒。2023/2/4机械振动振动试验中试验几个方向？怎么区分方向?除有关规范另有规定外，应在产品的三个互相垂直方向上进行振动试验。一般定义产品长边为X轴向，短边为Y轴向，产品正常摆放上下为Z轴向。2023/2/4机械振动什么是交越频率？交越频率：在振动试验中由一种振动特性量变为另一种振动特性量的频率。如交越频率由等位移--频率关系变为等加速度--频率关系时的频率。什么是共振频率？共振频率：产品出现共振的频率。什么是定频振动？定频振动是指在规定的固定频率点上进行各种振动参数不同量级的试验。2023/2/4机械振动定频振动主要用于哪方面？1)耐共振频率振动：在产品振动频响检查时发现的明显共振频率点上，施加规定振动参数振幅的振动，以考核产品耐共振振动的能力。2)耐预定频率振动：在已知的产品使用环境条件振动频率时，可采用耐预定频率的振动试验。其目的还是为考核产品在预定危险频率下承受振动的能力。

2023/2/4机械振动什么是随机振动？对未来任何一个给定的时刻，其瞬时值不能预先确定的振动。在一般的运输环境中，对于运送中交通工具所产生的振动环境是属于随机振动，既使在同一时间内，每个不同的频率下均有不同的振动量，在执行随机波振动测试时，由于同时间不同频率皆有振动量值.2023/2/4机械振动什么是加速度谱密度(AccelerationSpectralDensity)？表示随机信号的各个频率分量所包的加速度方均值在频域上是怎样分布的。通常用ASD表示，单位：m2/s3或是(m/s2)2/Hz.什么是功率谱密度(PowerSpectrumDensity)？表示随机信号的各个频率分量所包的功率在频域上是怎样分布的。通常用PSD表示，单位：g2/Hz.加速度谱密度与功率谱密度的换算？1g2/Hz=(9.8m/s2)2=96.04m2/s3什么是方均根值？在f1和f2区间内单值函数的方均根值，是在该区间内的函数值的平方的平均值的平方根值。通常用rms表示。2023/2/4机械振动正弦振动标准有哪些？GB/T2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)IEC60068-2-6-2007基本环境试验规程.第2部分:试验.第6节:试验Fc:振动(正弦波)ISO8318:2000包装.满装的运输包装和单元货物.采用可变频的正弦振动试验GB/T4857.10-2005包装运输包装件基本试验第10部分：正弦变频振动试验方法随机振动标准有哪些？GB/T2423.56-2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动（数字控制）和导则IEC60068-2-64-2008基本环境试验规程.第2-64部分:试验.试验Fh:振动、宽带随机抽样ASTMD4728-2006海运集装箱随机振动检测的标准试验方法GB/T4857.23-2003包装运输包装件随机振动试验方法2023/2/4机械振动金顿EM-400F2K-30N80型电磁振动试验机的主要参数？振动类型：正弦、随机频率范围：1～2000Hz推力Fmax=1000N位移Amax（p-p）=30mm负重Mmax=60kg最大加速度：30gn平台尺寸：600×600mm(垂直)，750×750mm(水平)2023/2/4机械振动振动试验机扩展平台参数？孔径:M8孔与孔之间的距离为5cm2023/2/4内容介绍第一部分：光照老化第二部分：温度老化第三部分：盐雾测试第四部分：机械振动

第五部分：机械冲击2023/2/4机械冲击什么是冲击？系统受到瞬态激励，其力、位置、速度或加速度发生突然变化的现象。冲击是骤然的、剧烈的能量释放、能量转换和能量传递，冲击的持续时间短暂；冲击的过程一次性完成而不呈现周期性。冲击具有的这些特点，决定了产品在流通过程和使用过程中无处不存在着冲击环境源。通常冲击环境来自弹性体之间的机械撞击。或是指在冲击过程中遇到的非经常性、非重复性的冲击力。这种冲击力产生的加速度较大，冲击脉冲持续时间较短。如汽车运行中的制动、跌落、武器发射时的反冲、炮弹在地面上的爆炸等这些都是冲击现象，也称冲击环境。2023/2/4机械冲击什么是冲击效应？机械冲击可能对整个装备的结构和功能完整性产生有害影响。通常，有害影响的程度随冲击环境的幅值和持续时间的增大而加大。当冲击的持续时间装备的固有频率一致或输入冲击环境波形的主要频率部分与装备固有频率一致时，对装备结构和功能完整性的有害影响都将放大。

2023/2/4机械冲击冲击的类型及试验室能做那几种冲击（类型）？冲击的类型有：①半正弦②梯形波（方波）③三角波（前锋锯齿波及后锋锯齿波）实验室购买的冲击设备可完成半正弦波形冲击。2023/2/4机械冲击试验室冲击设备的能力是多少？1）试验条件半正弦：加速度15g~600g；脉冲宽度：2ms~40ms；2）机台信息①冲击台尺寸：60cmx60cm；螺孔间距：10cm孔径M10；②最大承重：100Kg2023/2/4机械冲击做冲击试验需要确定那些条件？1.冲击类型：半正弦/方波；2.冲击加速度；脉冲宽度/速度变化率（方波）；3.样品数量；4.样品重量；5.试验轴向：X/Y/Z或±X/±Y/±Z；6.试验次数：n次/轴或n次/面；7.试验样品的大小：小于或等于设备最大尺寸；8.样品的装夹，是否需要设计夹具（特殊夹具需客户提供）。2023/2/4机械冲击冲击试验有那些标准可依据？1.GB/T2423.5-19952.IEC60068-2-27-20083.MIL-STD-883G-20064.EIA-364