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鹽霧腐蝕試驗

腐蝕試驗是一種主要利用腐蝕試驗設備所創造的人工類比腐蝕環境條件來考核產品或金屬材料耐腐蝕性能的環境試驗。它分為二大類,一類為天然環境暴露試驗,另一類為人工加速類比腐蝕環境試驗。人工類比腐蝕環境試驗是利用一種具有一定容積空間的試驗設備——腐蝕試驗箱,在其容積空間內用人工的方法,造成腐蝕環境來對產品的耐鹽霧腐蝕性能品質進行考核。

鹽霧測試主要用於確定金屬樣本和帶塗層的金屬樣本的耐腐蝕性。5%的鹽水溶液(pH值範圍在6.5 –7.2)霧化後進入保持在華氏度95±3(攝氏度35±2)的加熱室。測試時間從24小時到數千小時,一般以24小時遞增。而我們的鹽霧試驗箱可以提供符合溫度規格和特定測試時間的鹽霧測試環境。

參考標準:

GB/T 2423.17: GB/T 10125; GB.T 2423.18;  ISO 9227; IEC 60068-2-52; IEC 60068-2-11; ASTM B 117; ASTM B 368; MIL-STD-202; EIA-364-26

分類:

人工類比鹽霧試驗又包括中性鹽霧試驗、醋酸鹽霧試驗、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗、交變鹽霧試驗。

NSS 中性鹽霧試驗是出現最早目前應用領域最廣的一種加速腐蝕試驗方法。一般情況下,它採用5%的氯化鈉鹽水溶液,溶液PH值調在中性範圍(6.5~7.2)作為噴霧用的溶液。試驗溫度均取35℃,要求鹽霧的沉降率在1~3ml/80cm2.h之間,沉降量一般都是1~2ml/80cm2.h之間。

ASS 醋酸鹽霧試驗是在中性鹽霧試驗的基礎上發展起來的。它是在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降為3左右,溶液變成酸性,最後形成的鹽霧也由中性鹽霧變成酸性。它的腐蝕速度要比NSS試驗快3倍左右。

CASS 銅鹽加速醋酸鹽霧試驗是國外新近發展起來的一種快速鹽霧腐蝕試驗,試驗溫度為50℃,鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅,強烈誘發腐蝕。它的腐蝕速度大約是NSS試驗的8倍。

交變鹽霧試驗是一種綜合鹽霧試驗,它實際上是中性鹽霧試驗加恒定濕熱試驗。它主要用於空腔型的整機產品,通過潮態環境的滲透,使鹽霧腐蝕不但在產品表面產生,也在產品內部產生。它是將產品在鹽霧和濕熱兩種環境條件下交替轉換,最後考核整機產品的電性能和機械性能有無變化。

可靠性檢測
產品的設計、生產、儲存使用均有可能存在大大小小的缺陷,若在使用中出現品質問題或者安全事故,無論是對於消費者或者企業本身來說,都有可能帶來不可估量的損失,通過可靠性檢測,可以對缺陷有一個提前瞭解,從而消除或者缺陷所帶來的影響,使得企業和使用者避免收到產品缺陷帶來的不良後果。為此,PTS Testing Service Lab精锐檢測為各企業提供以下專案測試服務:
【檢測項目】
環境試驗:高溫試驗、低溫試驗、高低溫迴圈試驗、臭氧老化等。
可靠性試驗:振動試驗、機械衝擊試驗、碎石衝擊、綜合環境可靠性試驗、包裝運輸試驗等。
耐光性/耐候性試驗:氙燈老化、紫外燈老化、碳弧燈老化等。
燃燒性能測試:水準/垂直燃燒、汽車內飾件燃燒等。
外觀測試:耐磨性試驗、耐劃傷試驗、色牢度、鹽霧腐蝕等。
性能檢測
原材料對於產品的性能影響是至關重要的,若採用錯誤或不達標材料生產的產品,將引發嚴重的品質以及安全事故,給企業帶來不可估量的損失,為了讓企業避免風險,歐冠建檢測為各企業提供以下專案測試服務:
【檢測項目】
機械力學性能:密度、硬度、衝擊強度、拉伸強度、彎曲強度、撕裂強度、壓縮強度、剝離強度等。
熱學性能:熔點、熔融指數、玻璃化轉變溫度、熱重分析、水分/灰份、熱變形溫度、低溫脆化、導熱係數等。
絕緣電性能:表面電阻率、漏電起痕、擊穿電壓等。

無損檢測

X射線無損檢測的特點:在不損壞待測樣品外觀及使用性能的前提下,利用X射線穿透不同密度、厚度、材質的物體後的衰減特性,對測試樣品進行內部缺陷(氣孔、針孔、夾雜,疏鬆、裂紋、偏析、未焊透、熔合不足、玻纖流向)和組裝結構、尺寸等的檢測分析。

無損檢查特點

1、不破壞或損傷樣品

8、內部缺陷分析

2、可實現二維斷面圖像、三維立體圖像

9、尺寸測量(體積、面積、距離等)

3、可做成三維動畫

10、關心區域抽出、計數、計算測量、譜圖等

4、應用廣泛,可對應從微小到大型樣品

11、可根據STL檔進行逆向工程

5、最大搭載尺寸可達ф300×300mm,重量可達9kg

12、簡單易懂的試驗資料、清晰的圖像  

6、CT掃描範圍的最大尺寸可達ф200mm

13、無需預處理   

7、多樣的資料解析功能

14、快速對應,現場觀摩

無損檢查的測試領域和主要檢測項目

測試領域

主要檢測項目

電子電器

BGA焊接不良、錫球大小和孔洞率測量,晶片內部連接線斷裂和曲率測量,線纜排布、斷裂等缺陷分析。

汽車領域

發動機缸體、缸蓋、火花塞及各種鑄造件的缺陷分析(孔洞、裂縫、雜質等);供電系統連接器斷路,製冷制熱系統漏液等的失效分析。

材料領域

複合材料、金屬材料、塑膠、橡膠等內部結構觀察以及新材料、新工藝的輔助開發

電池檢測

動力電池的軟包、輔料分佈、電極連接等內部架構的無損觀察

生物醫療

牙齒、骨骼等外科植入物材料的優化選擇以及藥品組分均一性檢測

其    他

食品內異物、動植物軀體掃描、出土文物等的3D模型重構

無損檢查案例

歐冠檢測擁有業界先進的微焦點X射線CT系統,可得到大視野範圍、高解析度、高對比度的斷面圖像,此外,完整的資料處理軟體可高效快速的重建出樣品逼真的三維結構(3D)視圖,可在不同位置、方向上對樣品進行切割分析。

X-RAY 二維透視示例

X-CT 三維掃描示例

異物/不良品/失效分析

品質問題是企業競爭的核心因素,許多企業常常因為品質問題導致生產成本增加,批量退貨以及遭遇客戶投訴等,致使形象受損,市場喪失繼而引發生存危機。企業在生產中常常引入5M管理規範,即人員(Manpower)、機器(Machine)、原料(Material)、方法(Method)以及管理(Management),裏面任何一個因素的變化都可能導致各種品質問題的出現,諸如流水線中混入異物、產品品質有差異、不合格率上升以及使用期限縮短等情況。您是否也正面臨產品品質出現異常時無法辨析其原因的難題:產品為何有不明異物、斑點或色差?為何會發生失效、斷裂等現象?

PTS Testing Service Lab精锐檢測從源頭出發,為您提供多元化的分析方案,切切實實地幫您解決品質問題。

部件失效及接觸不良

(左圖)電子元器件失效原因分析;(右圖)金屬接點表面附著異物導致接觸不良。

 

斷面觀察及元素分析

如:金屬端子異常斷裂原因調查

檢測點

檢出元素及參考含量(wt.%)

C

O

Si

S

Cr

Mn

Fe

Cl

OK

7.02

3.09

0.44

-

14.08

7.48

66.28

-

NG

6.39

26.07

1.54

1.55

18.65

5.41

38.77

1.29


微小異物解析
通過掃描電子顯微鏡(SEM),可放大10~300,000倍,對微小異物進行觀察解析。
異色原因調查
通過FTIR解析樣品表面變色原因
 
細小異物成分分析
通過顯微FTIR分析細小異物的成分
 
 
 
高溫、低溫、快速溫變、冷熱衝擊、溫度迴圈、濕熱度試驗

序號

容積

試驗項目參數範圍

設備規格

高溫試驗

低溫試驗

濕熱試驗

溫度迴圈試驗

1

0.3m3試驗箱

室溫~+300℃

室溫~-70℃

10℃~85℃,10%~98%RH

-70℃~+150℃

2

0.3m3~1m3試驗箱

室溫~+300℃

室溫~-70℃

10℃~85℃,10%~98%RH

-70℃~+150℃

3

1m3~2m3試驗箱

室溫~+150℃

室溫~-70℃

10℃~85℃,10%~98%RH

-70℃~+150℃

4

8m3試驗箱

室溫~+80℃

室溫~-40℃

10℃~85℃,10%~98%RH

-40℃~+80℃

5

10m3試驗箱

室溫~+115℃

室溫~-65℃

5℃~85℃,15%~95%RH

-40℃~+80℃

6

16m3試驗箱

室溫~+80℃

室溫~-40℃

20℃~70℃,30%~95%RH

-40℃~+80℃

7

20m3試驗箱

室溫~+100℃

室溫~-40℃

5℃~85℃,15%~95%RH

-40℃~+120℃

8

快速溫變試驗

溫變速率<6℃/min(1.5m3以下)

溫變速率<15℃/min(1.5m3以下)

溫變速率≥15℃/min~<20℃/min(1.5m3以下)

溫變速率≥20℃/min(1.5m3以下)

溫變速率≤10℃/min(步入式箱)

9

溫度衝擊試驗

三區間式

提籃式

 
氙燈老化試驗
造成材料老化的主要因素是陽光和潮濕,太陽光是造成很多材料降解的一個主要因素。降解的類型,如物理性能下降、粉化、開裂、起皮、褪色及顏色變化等與材料的敏感度和光譜有關,每種材料對光譜回應不同。對於耐久材料,如大部分塗料和塑膠,短波紫外線是造成聚合物老化的主要原因。然而,對於不是特別耐久的材料,長波紫外線甚至短波可見光是造成其破壞的主要因素。    
氙燈測試可以模擬由陽光、雨水和露水造成的危害,利用氙燈模擬陽光照射的效果,利用冷凝濕氣模擬雨水和露水,被測材料放置在一定溫度下的光照和潮氣交替的迴圈程式中進行測試,用數天或數周的時間即可重現戶外數月乃至數年出現的危害,人工加速老化試驗資料可以幫助選擇新材料,改造現有材料,以及評價配方的變化是如何影響產品的耐久性的。
參考標準
1、ISO 4892.2-2006塑膠 實驗室光源曝曬方法 第2部分 氙燈光源
2、GB/T 16422.2-1999塑膠實驗事光源暴露試驗方法 第2部分:氙弧燈
3、ASTM G 155-2005塑膠 戶外氙燈老化試驗方法 
4、ASTM D 4459-2006室內使用的對塑膠曝光用的加速耐光性氙弧型
 
紫外老化試驗
紫外老化試驗主要類比陽光中的紫外光對產品產生的劣化效應。同時它還可以再現雨水和露水所產生的破壞;通過將待測材料曝曬放在經過控制的陽光和濕氣的交互迴圈中,同時提高溫度的方式來進行試驗,採用紫外線螢光燈模擬陽光,同時還可以通過冷凝或噴淋的方式類比濕氣影響。
只需要幾天或幾周時間,紫外老化試驗可以再現戶外需要數月或數年所產生的破壞。所造成的損害主要包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強度下降及氧化。
儘管紫外光(UV)只占陽光的5%,但是它卻是造成戶外產品耐用性下降的主要光照因素。這是因為陽光的光化學反應影響隨著波長的減少而增加。因此在模擬陽光對材料物理性質的破壞影響時,不需要再現整個陽光光譜。在大多數情況下,只需要類比短波的UV 光即可。
紫外光加速耐候試驗機之所以採用UV 燈的原因在於它們比其他的燈管更為穩定,並且能更好的再現試驗結果。採用螢光UV 燈模擬陽光對物理性質的影響,例如亮度下降、龜裂、剝落等方面,是最好的方法。
有幾種不同的UV 燈可供選擇。大多數的這些UV 燈主要產生紫外光,而不是可見光和紅外光。燈的主要差別體現在它們在各自波長範圍內產生的UV 總能量上的不同。不同的燈會產生不同的測試結果。
實際的曝曬應用環境可以提示應選用哪種類型的UV 燈:
UVA-340,模擬陽光紫外線的最佳選擇,可極好地模擬臨界短波波長範圍的陽光光譜,即波長範圍為295-360nm 的光譜,只產生在陽光中能找到的UV 波長的光譜。
UVB-313,用於最大程度的加速試驗,可以很快地提供試驗結果。它們所採用的短波長UV 比目前地球上通常找到的UV 光波更為強烈。儘管這些比自然波長短許多的UV 光能夠最大程度地加速試驗,但它同時也會對某些材料造成不符和實際的退化破壞。
標準定義發射300nm 以下的光能低於總輸出光能2%的一種螢光紫外燈,通常稱為UV-A 燈;發射300nm以下的光能大於總輸出光能10%的一種螢光紫外燈,通常稱為UV-B 燈;
暴露方式分為兩種:
1)試樣經一段光暴露期後,繼之為無輻照期(此時溫度發生變化和在試樣上形成凝露)的迴圈試驗。
2)試樣連續進行輻照暴露且有定時噴水的迴圈試驗。
螢光燈的優點在於:快速獲得試驗結果;簡化的光照度控制;穩定的光譜;只需很少的維護;價格便宜,運行費用合理。地球上的陸地只有很少一部分,一大半的面積是海洋,因此海洋氣候是對人類生活和材料產品影響很大的一種氣候環境。
參考標準
1、GB/T16422.3   塑膠實驗室光源暴露試驗方法 第3部分:螢光紫外燈
2、ISO 4892-3 塑膠實驗室光源暴露試驗方法 第3部分:螢光紫外燈
 
高加速壽命試驗
高加速壽命試驗是一種對電子和機械裝配件利用快速高、低溫變換的震盪體系來揭示設計缺陷和不足的過程。HALT的目的是在產品開發的早期階段識別出產品的功能和破壞極限,從而優化產品的可靠性。
在產品研製階段,為得出產品設計裕度和極限承載能力(破壞或損傷極限)而設計的一種試驗,它應用步進的方法給產品施加環境應力並檢測其性能,直到產品失效為止。為提高試驗效率,所施應力並非工作環境的類比而是加速應力,通常為高變溫率(至少應大於25°C/min)的溫度迴圈和多軸隨機振動,還包括有通電迴圈、電壓偏低、頻率偏差等電應力。高加速壽命試驗得到的應力極限值可以作為確定高加速環境應力篩選的應力量值的依據。
高加速壽命試驗(HALT)
1、不是對壽命進行評估的一種試驗;
2、對互連應力、機械應力的評估試驗;
3、主要目的是為HASS提供試驗依據;
4、用於暴露與設計有關的早期失效。
HALT的主要優點:
a.消除設計缺陷,大大提高設計可靠性,確保能獲得早期高可靠性,使設備具有高的外場可靠性;
b.大大減少鑒定試驗時的故障,經過HALT的產品,鑒定試驗已不重要,僅是一種形式而已;
d.能確切瞭解工作極限和損壞極限,為制定HASS方案,確定應力量級提供依據。
高加速壽命試驗應用(對整機)
1、主要針對互連缺陷;
2、保證產品的設計餘量;
3、快速激發產品的故障;
4、確定產品的極限工作條件;
5、為HASS提供試驗依據。
【應力施加順序】
為了保護HALT試驗中所選的試驗樣本,以保證從這些樣本中獲得盡可能多的資訊,各種應力類型的試驗順序遵守一個這樣的 原則:先試驗破壞性比較弱的應力類型,然後再試驗破壞性比較強的應力。我們一 般是: 低溫—高溫—快速熱迴圈—振動-溫度與振動綜合應力。
【試驗類別】
1、低溫步進應力試驗 ;
2、高溫步進應力試驗 ;
3、快速熱迴圈試驗 ;
4、振動步進應力試驗 ;
5、綜合應力試驗 ;
6、工作應力測試(包含開/關機,電壓位元偏,頻率拉偏)。
 
振動試驗
振動試驗分為正弦振動、隨機振動、複合振動、掃描振動、定頻振動
振動試驗對產品、設備、工程等在運輸、使用等環境中所受的振動環境進行模擬,以檢驗其可靠性以及穩定性。機械振動試驗用來確定機械的薄弱環節,產品結構的完好性和動態特性、常用於型式試驗、壽命試驗、評價試驗和綜合試驗。對於汽車電子耐振動能力更為重要。
振動試驗類型主要分為:
1) 環境適應性試驗:通過選用試驗物件未來可能承受的振動環境去激勵物件,檢驗其對環境的適應性。
2) 動力學強度試驗:考核子試驗物件結構的動強度,檢驗在給定的試驗條件下試件是否會產生疲勞破壞,這類試驗的物件主要是結構件。
3) 動力特性試驗:用試驗的方法測試出物件的動特性參數,如振型、頻率、阻尼等。
4) 其他試驗:如振動篩選試驗,其目的是對生產線上的元器件、元件、整機進行振動篩選,找出工藝中的薄弱環節,剔出低品質的產品從而提高整個產品的可靠性。
振動又分為正弦振動、隨機振動、複合振動、掃描振動、定頻振動。最常使用振動方式可分為正弦振動(Sine vibration)及隨機振動(Random vibration)兩種。
正弦振動以類比海運、船艦使用設備耐振動能力驗證以及產品結構共振頻率分析和共振點駐留驗證為主。正弦定頻試驗 :在選定的頻率上(可以是共振頻率,特定頻率,或危險頻率)按規定的量值進行正弦振動試驗,並達到規定要求的時間。正弦掃頻試驗:在規定的頻率範圍內,按規定的量值以一定的掃描速率由低頻到高頻,再由高頻到低頻作為一次掃頻,直到達到規定的總次數為止。
隨機振動則以產品整體性結構耐振動強度評估以及在包裝狀態下運輸環境類比。。隨機振動環境條件假定振動回應為各態歷經平穩隨機過程,採用功率譜密度矩陣定義振動條件,矩陣的階數等於試驗控制的介面自由度數量。譜密度矩陣的對角項是傳統單軸振動試驗中採用的描述一維隨機振動環境的自譜密度函數,它同時也規定了相應振動方向的均方根加速度值,自譜密度的定義可以遵循現有的環境試驗標準,使用外場測量包絡以覆蓋產品在使用過程中可能出現的所有振動過程。非對角項是複數形式的互譜密度函數,反映了不同自由度的振動回應之間的相關程度,從外場資料規定合理的互譜是相當困難的,特別是尚無可接受的包絡程式綜合不同振動過程的影響,工程中一種近似處理方法是用相干函數規定互譜的幅值,而以[0,2π]均勻分佈的隨機變數表示其頻域的相位。相干函數可以採用與自譜定義相對應的平均或包絡處理,反映了空間運動的某種方向性。
參考標準
1、GJB150《軍用裝備實驗室環境試驗方法》
2、GJB360A-96 電子及電氣元件試驗方法 方法214隨機振動試驗
3、GJB4.7-83《艦船電子設備環境試驗 振動試驗》
4、GJB367.2-87《軍用通信設備通用技術條件》
5、GB/T2423GJB548A-96《微電子器件試驗方法和程式》
 
氣體腐蝕試驗
氣體腐蝕測試用於確定產品在大氣環境下工作、儲存的適應性,特別是接觸件與連接見。影響腐蝕的主要因素有溫濕度、大氣腐蝕性成分等。實驗的嚴苛程度取決於腐蝕性氣體的種類和暴露持續時間。
可以模擬大氣中存在的二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、氯氣等各種腐蝕性氣體,可進行單一或多種混合氣體腐蝕實驗,用於確定電工電子產品元件、設備與材料等抗腐蝕能力。
參考標準
ISO 21207 人工大氣中的腐蝕試驗 交替暴露在腐蝕性氣體、中性鹽霧及乾燥環境中的加速腐蝕試驗
GB/T2423.51-2000 (idt IEC 68-2-60:1995)  電工電子產品環境試驗
第2部分: 試驗方法 試驗Ke: 流動混合氣體腐蝕試驗;
GB/T 2423.33-2005 電工電子產品環境試驗
第2部分:試驗方法 試驗Kca:高濃度二氧化硫試驗;
GB/T 2423.19-1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Kc:接觸點和連接件的二氧化硫試驗方法
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