電氣電子產(chǎn)品用非金屬材料的分析與研究論文
摘要本文圍繞電氣電子產(chǎn)品用非金屬材料的相關(guān)性能進行探討與分析，重點從球壓試驗以及熱變形試驗兩個方面研究了非金屬材料的耐熱性，從灼熱絲試驗、灼熱絲可燃性指數(shù)試驗、以及灼熱絲起燃溫度試驗三個方面研究了非金屬材料的耐燃性，相關(guān)操作方法以及試驗要點望能夠引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注與重視。
關(guān)鍵詞電氣電子產(chǎn)品；非金屬材料；應(yīng)用
既往大量研究中均指出：對于電氣電子類產(chǎn)品而言，非金屬材料在阻燃、耐熱、電氣、物理、老化等多個方面的性能會直接影響電氣電子產(chǎn)品的整體安全性與可靠性。若電氣電子產(chǎn)品中非金屬材料的性能與現(xiàn)行標準規(guī)范要求不符合，則勢必會直接危及電氣電子產(chǎn)品的安全運行，甚至導致非金屬材料出現(xiàn)變形、燃燒、漏電、軟化等問題，也會導致產(chǎn)品存在電氣火災(zāi)等嚴重事故的風險[1]。故，本文即從安全性角度出發(fā)，就電氣電子產(chǎn)品用非金屬材料的相關(guān)性能進行探討與分析，望能夠引起業(yè)內(nèi)關(guān)注與重視。
1耐熱性指標
1.1球壓試驗
球壓試驗是電氣電子產(chǎn)品非金屬類材料耐熱性能的主要檢測方法之一，可評估除陶瓷以外其他固體絕緣材料的耐熱性能。球壓試驗的基本方法是：使用（20.0±0.2）N負荷通過2.5mm半徑鋼球壓在厚度3.0mm以上的平面樣品表面，在試驗溫度下保持60.0min，自然冷卻后對壓痕尺寸進行測量。試驗人員可以通過對壓痕尺寸的測量，以評估試驗溫度條件下樣品耐熱軟化方面的情況。參考現(xiàn)行規(guī)范標準來看，電氣電子產(chǎn)品非金屬材料球壓試驗中壓痕最大尺寸應(yīng)控制在2.0mm范圍內(nèi)。
在球壓試驗過程中，為確保對非金屬材料性能評估的準確可靠，應(yīng)特別重視以下幾個方面的問題[2]：①在球壓試驗過程中需要對加熱箱溫度進行合理控制，確保熱平衡以及溫度穩(wěn)定，特別重視對開/關(guān)門過程中溫度變化的合理控制；②確保實驗所用壓力球表面圓滑，避免因球體表面磨損導致實驗樣品表面作用力產(chǎn)生改變，進而對實驗結(jié)果產(chǎn)生誤差；③對實驗過程中所產(chǎn)生壓痕的測量應(yīng)當以壓痕邊界兩切點間最大間距作為測量依據(jù)，測量壓痕可采取的方法包括發(fā)射法、圖像測量法、以及三維數(shù)字顯微鏡法等等，試驗人員可以通過多次測量并取平均值的`方式，得出最為可靠的測量結(jié)果。
1.2熱變形試驗
熱變性試驗是評估電氣電子產(chǎn)品非金屬材料耐熱機械性能的重要指標之一。目前已有標準中認為：對于采用非金屬材料所制備的電氣電子產(chǎn)品外部零部件而言，應(yīng)當具有充分耐熱的性能優(yōu)勢，檢測人員可以通過對被檢測樣品溫升最高值或標準要求球壓溫度最低值的分析作為判斷檢測結(jié)果是否合格的重要依據(jù)。一般來說，對于通用類電氣電子產(chǎn)品而言，電氣電子產(chǎn)品外部零部件球壓溫度應(yīng)當控制在75.0℃左右，支撐帶電部件的零件溫度則應(yīng)以125.0℃為控制標準。
2耐燃性指標
2.1灼熱絲試驗
灼熱絲試驗是指在模擬技術(shù)的支持下，對灼熱元件或過載電阻等熱源在短時間內(nèi)所致的熱應(yīng)力影響著火的風險性，目前可以GB/T5169.11作為實驗標準與依據(jù)[3]。本實驗的基本方法與原理是：采用符合標準規(guī)定的電阻絲環(huán)，經(jīng)加熱至規(guī)定溫度后使灼熱絲頂端與樣品直接接觸30.0s，在離開后對樣品自身燃燒情況進行測量與觀察。在灼熱絲離開后30.0s內(nèi)樣品未見繼續(xù)燃燒且無法引燃絹紙可作為實驗通過的判定標準。
2.2灼熱絲可燃性指數(shù)試驗
在電氣電子產(chǎn)品用非金屬材料中，灼熱絲可燃性指數(shù)是指可通過灼熱絲實驗的溫度最高值。以某電氣電子產(chǎn)品所用非金屬材料為例，該材料灼熱絲可燃性指數(shù)試驗結(jié)果為900/2.0，該數(shù)值提示在此類非金屬材料厚度≥2.0mm的情況下，灼熱絲試驗可通過溫度最高值900.0℃，據(jù)此可判定在不同使用工況下電氣電子產(chǎn)品的安全性。
2.3灼熱絲起燃溫度試驗
針對電氣電子產(chǎn)品用非金屬材料進行灼熱絲起燃溫度試驗的主要含義是指較連續(xù)進行3次實驗且均不會引起規(guī)定厚度試驗樣品起燃（以燃燒持續(xù)時間超過5.0s）的灼熱絲最高溫度并在基礎(chǔ)之上增加25K的溫度[4]。通過對電氣電子產(chǎn)品用非金屬材料進行灼熱絲起燃溫度實驗的方式，能夠判定所實驗非金屬材料在規(guī)定厚度條件下灼熱絲實驗中持續(xù)燃燒時間低于5.0s的最高溫度等級，進而對此類材料的耐燃性作出準確判定。
3結(jié)束語
結(jié)合本文上述分析來看，電氣電子產(chǎn)品檢驗人員必須熟練掌握非金屬材料相關(guān)性能的實驗方法與操作技巧，了解不同指標的評定標準，以層層把握非金屬材料的性能效果，及時檢驗不符合標準的材料并加以處置，以免不合格非金屬材料在應(yīng)用于電氣電子產(chǎn)品中時出現(xiàn)安全隱患。綜上所述，電氣電子產(chǎn)品用非金屬材料的關(guān)鍵性能包括耐熱性以及耐燃性這兩個方面，準確把握不同指標的實驗檢驗方法對于促進電氣電子產(chǎn)品的安全應(yīng)用有重要意義。
參考文獻
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