产品可靠性检测及主要测试项目

■目的：测试产品在高温条件下的贮存、运输和工作功能完好性。
■类型：高温贮存、高温工作
■严酷等级：高温值、持续时间
■试验标准：IEC60068-2-2 GB/T2423.2
■高温贮存测试的温度必须**产品的较高工作温度（Tmax）。研制测试时温度较高（一般取Tmax+20℃）、小批量试产测试时温度次之（一般取Tmax+15℃）、例行测试较低（一般取Tmax+10℃）。
                                
■试验目的：测试产品在高温条件下的贮存、运输和工作的功能完好性
■试验类型：低温贮存、低温工作
■严酷等级：低温值、持续时间
■试验标准：IEC60068-2-1 GB/T2423.1
■低温测试的温度必须低于产品技术条件规定的低温工作温度。研制测试较低，转产测试次之，例行测试较高；通常状况下三个阶段的低温都取为一40℃。
                               
■试验目的：确定一次或多次温度变化对产品的影响
■试验类型：规定温度变化速率的温度循环
■严酷等级：高温值、低温值、高低温下的保持时间、温度变化速率、循环数
■试验标准：IEC60068-2-14GB/T2423.22
■温变率大于1℃/min，但应小于5℃/min。
■循环次数大于2次（研制测试）或8次（转产测试）。
■温度保持时间大于0.5小时（对无外壳单板）或2小时（对整机）。
                                
■试验目的：考核产品的承受热冲击的能力。
■试验分类：一箱法、两箱法、两液体法
■严酷等级：高低温、高低温下的保留时间、转换时间、循环数a试验标准：IEC60068-2-14GB/T2423.22 EIA-364 IPC-TM650
■将样品放入温度冲击测试箱中；先在-40℃士2℃的低温环境下保持1h，在1min内将温度切换到+85℃士2℃的高温环境下并保持1h，共做24个循环（48h）。测试完成后，检查产品的外观，并测试油漆的附着力、耐磨性。
■结果判定：产品表面无异常，附着力和耐磨性测试合格。                  
                               
湿热试验
■试验目的：适用于确定元件、设备或其他产品在高湿度与温度循环变化组合且通常会在试验样品表面产生凝露的条件下使用、运输和贮存的适应性。
■试验类型：恒定湿热试验、交变湿热、沸腾试验
■恒定湿热试验：测试温度为产品的高温工作温度加5℃。湿度为90%士3%；测试时间为24小时。
■交变湿热试验：温度循环加高湿条件，温度25℃~55℃，相对湿度93%。
■试验标准：IEC 60068-2-30GB/T 2423.3GB/T 2423.4
                                         
■湿球纱布变质变赃会导致测量精度偏差5%~10%，经常更换纱布，使用清洁度符合要求的去离子水；
■在进行试验时，因试件内部发热，试样表面附近的相对湿度会降低，影响试验的准确性，试验方案可调整为：通电1小时断电3小时，断续电试验；
■试验箱内的温湿度条件应与试样内部的温湿度条件保持一致，且均匀度要好。在高湿度试验中，如果某一点的温度低1℃，这一点的湿度就可能变成**RH，就会有凝结的水珠出现，使试验数据发生很大变化；
■在压力蒸煮锅试验结束后，要冷却后再取出。防止试样受到压力冲击和温度冲击，造成样品破裂损坏。
                               
给试件施加随机振动的试验称随机振动试验，分多宽带随机和窄带随机试验.试验条件由频率范围，加速度谱密度，加速度谱密度的频谱，总均方根加速度值和试验时间等参数共同确定：
a.加速度谱密度是指单位频率上的能量；
b.频率范围是指随机信号的有效频率成份的带宽；
c.加速度谱密度的频谱是指随机振动能量在整个频率范围内的分布；
d.均方根加速度是施加给产品的总能量。
随机振动（Random Vibration）的表达方式：
①频率范围（Frequency rang）：5 to 500Hz
                                                  500to 2000Hz
②加速度谱密度：3grms（g2/Hz）
                           2grms（g2/Hz）
③时间（Time）：2H/axe
④方向（Direction）：X，Y，Z axes
                                           
■试验目的：考核产品承受工作环境条件下或者运输环境中的振动条件的能力
■严酷等级：功率谱密度，持续时间
■常用标准：ASTMD4169集装箱运输规定了17个运输方式的试验类型包括飞机运输、铁路运输、卡车运输
■Mil-Std-810F和GJB150.16也规定了各种运输类型的随机振动频谱。
                                
                            
在试验室正弦振动试验的主要目的是找出结构件的固有频率点（谐振点），并在该点作耐共振试验，这样能迅速地评估试件的结构强度，结构缺限甚至评定出试件的动态特性；结构件在共振状态下局部会产生大位移，这就会引起局部弯折形变，进而产生疲劳损坏，这里两个问题需要注意：
（1）单纯靠扫频试验是不容易再现这种疲劳损坏的，因为激励通过结构件的共振频率带的时间很短不足以造成结构的疲劳损坏；所以找到谐振点后必须再在该点作耐共振或共振点驻留振动试验。
（2）在选择用于整机结构件的正弦振动试验设备时并不是选频率越高越好；因为这种较大的结构件的壹阶谐振频率大都在5赫至60赫兹之间；为此GB2423标淮作了相应的要求，比如电视机的试验规范也是这样要求的，所以在为较大结构件试验用正弦振动台时主要应考虑台面大小，负载能力，尤要有幅频特性监测系统。若选频率高台面小负载小电磁振动台就没必要了，因为1，价格高电动台主要是为元器件试验用，价格之所以贵就贵在高频上，而且因频率高活动条统钢性要求就高，所以台面做不大，它是以推力计的，比如一吨推力的电动台其负载能力是按如下公式计算的：F=mg其中m=活动系统+夹具+试品重量。若作20g试验可看出试品**多只能10kg2，功耗大是同等负栽能力的机械台的十倍。
■正弦振动（Vibration）的表达方式：
①频率范围（Frequency rang）：10~2000Hz
②加速度（Peak acceleration）：10g
③振幅（Peak amplitude）1.5mmp-p
④时间（Time）：1 hour/axis或
①频率范围（Frequency rang）：10~2000Hz
②加速度（Peak acceleration）：10g
③振幅（Peak amplitude）1.5mmp-p
④扫频速率（Sweep rate）：1 Oct/min
⑤方向（Direction）：X，Y，Z axes
⑥时间（Time）：10 cycle/axis
                
■试验目的：考核产品承受规定波形的振动的能力。
■试验类型：扫频试验、定频试验
■严酷等级：频率范围、峰值加速度、扫描速率、持续时间
■试验顺序：先做扫品试验，找出危险频率，然后在危险频率上进行定频振动。
                正弦振动试验图形
                  正弦振动试验时域图
                                
■试验目的：考核样品承受运输，使用或者维修过程中的冲击的能力
■冲击波形：半正弦波、前峰锯齿波、后峰锯齿波、方波（矩形波）、梯形波、三角波、钟形波等
■严酷程度：峰值加速度，脉冲宽度，冲击次数
■冲击波型半正弦，脉冲宽度5ms.
■冲击强度40g；冲击方向X、Y、Z，每方向正负3次。·如果抗冲击能力较差的方向能够通过冲击测试，则其它方向的冲击测试可以免做。
■机械冲击试验的表达方式：
A、冲击波形：半正弦波
B、冲击加速度：100g
D、轴向：X，X，Y，-Y，Z，-Z
E、次数：3次每轴（共18次）
A、Pulse shape:half-sine 
B、Pead acceleration：100g
C、Duration：6ms
D、Orientation:（X，-X，Y，-Y，Z，-Z）
E、3shocks each orientation（that is a total of 18 shocks）
                            半正弦波（+方向）
                            半正弦波（-方向）
                                               
                                 方波
                         
                                 梯形波
                                 前峰锯齿波          
                                   后峰锯齿波     
                                   三角波
                           
■试验目的：考核样品承受运输，使用或者维修过程中的碰撞的能力
■碰撞波形：半正弦波严酷程度：峰值加速度，脉冲宽度，冲击次数
■冲击波型半正弦，脉冲宽度6ms.
■冲击强度25g；冲击方向X、Y、Z，每方向正负500次。·如果抗冲击能力较差的方向能够通过碰撞测试，则其它方向的碰撞测试可以免做。
■碰撞试验（Bumps Test）表达方式：
①波形：半正弦波（Half-sine）
②加速度（Acceleration）：25g
③脉宽（Duration）：6ms
④次数（Times）：500 per direction；
⑤方向（Orientation）：X，-X，Y，-Y，Z，Z
                                      冲击与碰撞试验的区别
       冲击——指在冲击过程中遇到的非经常性，非重复性的冲击力。特点是：加速度大，脉冲持续时间短；波形主要是半正弦波，后峰锯齿波，方波。试验目的主要是考验试品的机械强度。
        碰撞——指在碰撞过程中多次出现重复的冲击。特点是加速度低，脉冲持续时间长；主要波形是半正弦波。
                          
■试验目的：考核试样在运输过程中由于粗糙搬运遭遇跌落或其他冲击之后的功能完好性。
■试验类型：面跌落、边跌落、角跌落。
■严酷等级：跌落高度、跌落次数。
                                        
试验的严酷等级如下：
面跌落时落地面不得**过2度角，和棱跌落时重力线应通过着地的棱或角。
                                       机械类试验注意事项
■根据振动台推力和试样的重量，计算夹具的允许重量；
■材料应采用比刚度大，阻尼大的材料，铝镁及其合金是较常用的材料，尽可能不用钢；
■制造工艺**采用整体铸造，其次采用焊接、螺接工艺；
■结构形式**采用对称封闭型，如立方体、盒形、半球形等，确保被试设备和夹具的组合重心与台面重心重合；
■夹具与振动台面连接孔都应作成埋头带台肩的孔；
■夹具方案确定后，进行计算分析；
■人身保护、设备保护、试样保护。
                          
■试验目的：考核高分子材料的耐光老化性能。
■试验类型：荧光紫外灯暴露试验、碳弧灯暴露试验、氩弧灯暴露试验、金属卤素灯暴露试验
■严酷等级：辐照光源、辐照强度、试验时间、是否喷淋、光照黑暗循环
■常用标准：ASTM G154ASTMG155 GB/T 16422
光源的选择：UVA 340/UVA 351/UVB313/Xe..…
滤光器的选择：日光/窗玻璃/扩展紫外线
■试验周期的选择：连续光照/黑暗周期/喷淋
                            
■试验目的：考核材料耐盐雾腐蚀的能力。
■试验类型：中性盐雾试验一NSS试验、醋酸盐雾试验一ASS试验、铜加速盐雾试验一CASS试验、交变盐雾试验、高级循环腐蚀试验
■严酷等级：溶液浓度、pH值、盐雾沉降量、持续时间
■评价方式：腐蚀特征、腐蚀面积、重量变化、经验 
                                       盐雾试验
■（1）中性盐雾试验（NSS试验）是出现较早目前应用领域较广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠盐水溶液，溶液
■PH值调在中性范围（6~7）作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃，要求盐雾的沉降率在1~2ml/80cm2.h之间。
■（2）醋酸盐雾试验（ASS试验）是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%氯化钠溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降为3左右，溶液变成酸性，最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。它的腐蚀速度要比NSS试验倍左右。
■（3）铜盐加速醋酸盐雾试验（CASS试验）是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验，试验温度为50℃，盐溶液中加入少量铜盐—氯化铜，强烈诱发腐蚀。它的腐蚀速度大约是NSS试验的8倍。
■（4）交变盐雾试验是一种综合盐雾试验，它实际上是中性盐雾试验加恒定湿热试验。它主要用于空腔型的整机产品，通过潮态环境的渗透，是盐雾腐蚀不但在产品表面上产生，也在产品内部产生。它是将产品在盐雾和湿热两种环境下交替转换，最后考核整机产品的电性能和机械性能有无变化。
                                     盐雾试验一影响因素
■试验温湿度：一般来说，温湿度越高，腐蚀速率越快，但是湿度**过70%RH以后，会形成盐溶液；
■盐溶液的浓度：对钢、镍和黄铜来说，盐溶液浓度在5%以下时，盐溶液浓度越高，腐蚀速率越快，而浓度**过5%以后，腐蚀速率却随着盐溶液浓度的上升而下降；另外一些金属，如锌、铬、铜的腐蚀速率一直随着盐溶液浓度的增加而增加；
■样品放置角度：样品在水平面上的投影面积越大，接收到的盐雾沉降量越多，腐蚀越严重，一般规定样品的放置角度偏离纵向15°~30°；
■盐溶液的pH值：溶液的pH值越低，酸性越高，腐蚀越严重；
■盐雾沉降量：盐雾的沉降量越大，腐蚀速率越快；
■喷雾方式：目前有三种喷雾方法，气压喷射法、气压喷塔法和超声雾化法，采用相同的溶液，采取不同的喷雾方式，产生的雾化收集液的浓度和pH值就会有差别。
                         
目的：模拟腐蚀性大气对材料和产品造成的腐蚀；
样品：金属表面、电气连接件、零部件等；
腐蚀性气体：SO2\H2S\C12\NO2；
HaS：对许多金属造成腐蚀，特别是银和铜；
So2：对于镍、钢、锌造成严重腐蚀；
NO2：作为一种氧化剂；
C12：当跟H围S结合时，具有很强的协同作用，很容易穿透材料并被材料吸收。
                                    常用标准
■ASTM B827-MFG环境试验
■ASTM B845-电气插头的MFG试验
■ANSI/EIA-364-65A-MFG试验·IEC 60068-2-60-MFG腐蚀试验
■ISO21207-加速腐蚀试验-气体-中性盐雾干燥循环试验
                                  企业标准
■General Motors GMW3431，Section 4.4.7.
■Daimler Chrysler DC-10611 Rev-A.
                            
■试验目的：考核产品的防水性能
■试验方法：淋雨试验、摆管试验、喷水试验、浸水试验
■试验标准：IEC60068-2-18 GB4208 IEC60529
■将产品按实际使用的状态放置，上电工作，功能正常。
■用花洒喷头对产品喷水，流量约为10L/min。喷头距产品表面约半米，对产品表面各处均匀喷水（底面除外）。
■喷头中心的出水方向与水平方向的夹角大于30度。
■喷水时间根据产品体积大小，分别选取5分钟、10分钟、20分钟。
■喷水后产品功能正常。
                            
 
沙尘试验
■试验目的：考核样品的外壳防尘性能。
■试验方法：自由降尘，尘密试验，吹尘试验
■试验标准：IEC60068-2-68 GB/T2423.37
                             
■试验目的：考核涂层与底材之间的结合力是否良好。
■试验方法：划格法，心轴弯曲
■划格法：漆膜厚度小于60um齿间距1mm漆膜厚度小于120um齿间距                  2mm漆膜厚度**过120um齿间距3mm
■标准：ASTM D3002 D3359、DIN EN ISO 2409
                              
■试验目的：考核样品外表面耐摩擦的能力
■试验方法：干摩擦、湿摩擦、Taber磨耗，纸带摩擦
■Taber：用**的日本砂质橡皮（橡皮型号：LER902K），施加500g的载荷，以40~60次/分钟的速度，以20mm左右的行程，在样本表面来回磨擦300个循环。
■结果判定：测试完成后以油漆不透底时为合格。
■注：如果采用的是UV漆，用方法一测试要求达300个循环，用方法二测试要求达500个循环。
                            
■试验目的：考核产品表面耐**试剂的能力
■试验方法：点滴，擦拭，浸泡
■用纯棉布蘸满无水酒精（浓度≥99.5%），包在**的500g砝码头上（棉布后测试头的面积约为1cm2），以40~60次/分钟的速度，20mm左右的行程，在样本表面来回擦拭200个循环。
■结果判定：测试完成后以油漆不透底时为合格。
                            
■试验目的：测试样品耐化妆品腐蚀的特性
■先用棉布将产品表面擦拭干净，将凡士林护手霜（或SPF8的防晒霜）涂在产品表面上后，将产品放在恒温箱内（温度设定在60℃士2℃，湿度设定在为90%±2%），保持48h后将产品取出，用棉布将化妆品擦拭干净。检查产品外观，并测试油漆的附着力、耐磨性。
■结果判定：产品表面无异常，附着力和耐磨性测试合格。
                            
■试验目的：考核产品耐汗液腐蚀的性能。
■将汗液浸泡后的无纺布贴在产品表面上并用塑料袋密封好，在常温环境下放置48h后，将产品表面的汗液擦拭干净，检查油漆的外观，并测试油漆的附着力、耐磨性。
■结果判定：产品表面无异常，附着力和耐磨性测试合格。
■注：汗液的成份为水1.07%，氯化钠0.48%，水98.45%。
                             
腐蚀膏试验是对制件进行加速腐蚀试验的一种**方法。这种方法是将腐蚀介质调制成膏状，涂到被试验制件表面，在无凝露恒湿箱中经过一定周期（通常是24h）后，检测其表面锈蚀状态。主要用于评价钢铁或锌合金基体材料表面的防护装饰性镀层。所用的腐蚀膏的制法如下：
先配制以下三种溶液：（1）铜59/L；（2）三氯化铁59/L；（3）氯化铵1009/L。然后取铜液7mL，取三氯化铁液33mL，取氯化铵液10mL，三液共50mL。然后加入高岭土309，充分搅拌均匀，调成糊状，即成腐蚀膏。如果用量较大，则可按以上比例增量配制。
将待测试样表面清扫干净后，用毛刷在其表面涂上腐蚀膏，要求厚薄均匀，厚度约为0.5mm，在烘箱干燥1h后，放入温度为（38士1）℃、相对湿度为（94士4）%的恒湿箱内，在一个周期后，取出观察。观察前可用海绵等擦去表面腐蚀膏，观察和记录生锈情

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