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关于环境对产品的影响和失效模式

    环境对于产品来说是一个无法回避的、必须加以考虑的因素。 环境从各方面使产品性能劣化,如温度、生物和污染物破坏表面保护层;风沙、尘埃和生物剥蚀产品表面;振动冲击造成应力腐蚀;大气中的盐和其他污染物引起或促进化学腐蚀;温度、湿度使电子元器件受损,产生绝缘击穿,接触器不导电、电阻值改变和电性能变坏等。有关环境对设备的影响许多手册和文献中均有更详细的阐述。多年来积累的统计数据表明,环境引起产品的故障数占总故障数的52%左右,在这52%的故障中,各种环境引起的故障的百分比如下图所示,从下图可见大部分故障是由温度、振动和湿度引起的。因此,应当重点研究这些环境对产品的影响、失效机理和防护措施。 环境的破坏作用能降低产品的使用寿命,有些产品甚至在投入使用前的运输和贮存中就已损坏了。环境的这种破坏作用迫使人们在进行产品设计时,考虑其影响并根据特定应用环境对设备提出特殊的设计、使用要求,并增加了采购、维修和后勤支援负担,最终增加了费用和人力要求。应当指出,各种环境的重要性随产品所处环境不同而不同,有些环境因素在某种场合很重要,但在另一种场合或许变得不重要,甚至不可能遇到。下表说明了产品在贮存、以不同的工具进行运输和在不同气候区域地点使用时,各种环境对其的相对重要性。可见在考虑环境影响时应细致分析产品未来的历程。

关于“土法温冲”

    目前,在许多单位,采用“土法温冲”的试验方法。即有一个高温试验箱,一个低温试验箱,试验的物品在一个试验箱内恒温一段时间后,由人工搬运至另外一个试验箱,由人工完成转换过程。由于进行“土法温冲”试验对试验设备的投资较小,因此在许多单位被广泛的采用。但是,“土法温冲”试验有许多缺点:
1、 不满足有关国(军)标。一些标准要求(如810F),试验物品在转换后,温度应在5分钟内恢复到预置的环境温度。例如试验物品从+150℃的高温箱内转换到-55℃的低温箱后,低温箱温度假如回升到-20℃左右,有关标准要求,温度应在5分钟内,恢复到预置的-55℃。温度冲击试验箱具有比普通低温试验箱大2~3倍的制冷能力,并具有一些其他的特殊设计,(也具有相应的足够大的加热功率),因此有能力在5分钟内恢复到-55℃。而普通低温试验箱,在做高低温温度冲击试验时,制冷能力显得太小,温度恢复到-55℃的时间较长,往往超过5分钟,不能满足有关标准的要求。
2、 操作人员劳动强度大。有的试验物品较重,搬运吃力;有的试验的转换次数很多,或者转换很频繁,操作人员很辛苦。
3、 具有一定危险性。试验物品在高温状态下人工搬运,有可能烫伤操作人员;如果试验物品不慎在搬运过程中跌落,可能摔坏物品或者砸伤操作人员;同样,试验物品在低温状态下人工搬运,也有类似的安全问题。因此,许多单位随着质量要求的提高和设备的改善,逐步添置了温度冲击试验箱,进行温度冲击试验,逐渐淘汰了“土法温冲”的试验方法。

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