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低温存储条件适应性测试

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:低温存储条件适应性测试评估材料或产品在低温环境下的性能稳定性,核心检测对象包括金属、塑料、电子元件等,关键项目涵盖力学性能如拉伸强度与冲击韧性、热性能如玻璃化转变温度、电性能如绝缘电阻、化学稳定性如耐腐蚀性、密封性能如泄漏率、尺寸稳定性如线性收缩率、疲劳性能如循环寿命、冲击性能如脆性转变温度、蠕变性能如应力松弛、环境适应性如温湿度循环。测试在-196°C至-40°C范围进行,确保材料不发生脆化、开裂或功能失效,适用于航空航天、冷链物流及生物存储领域。

检测项目

力学性能检测:

  • 拉伸试验:屈服强度(Rp0.2≥200MPa)、抗拉强度(Rm≥400MPa)、断后伸长率(A%≥15%,参照ASTME8/E8M-21)
  • 冲击试验:夏比V型缺口冲击功(KV2≥27J,参照ISO148-1:2022)、落锤撕裂能量(DWTT≥80J)
  • 硬度检测:洛氏硬度(HRC20-60)、维氏硬度(HV100-500)
热性能检测:
  • 热膨胀系数:线性膨胀率(α≤5×10⁻⁶/K,参照ASTME831-19)、玻璃化转变温度(Tg≤-50°C)
  • 热导率:导热系数(k≥0.1W/m·K)、比热容(Cp≥1.0J/g·K)
  • 低温脆化:脆性转变温度(DBTT≤-60°C,参照ASTME208)
电性能检测:
  • 绝缘电阻:表面电阻(≥10¹²Ω,参照IEC62631-3-1)
  • 介电强度:击穿电压(≥5kV/mm)、介电常数(εr2.0-4.0)
  • 导电性:电阻率(ρ≤10⁻⁸Ω·m)、电导率(σ≥10⁷S/m)
化学稳定性检测:
  • 耐腐蚀性:腐蚀速率(≤0.1mm/年,参照ASTMG31-21)、氧化稳定性(质量损失≤1%)
  • 化学兼容性:溶剂溶胀率(≤5%,参照ISO175:2010)、pH耐受(pH2-12)
  • 气体渗透:氧气透过率(OTR≤10cm³/m²·day·atm)
密封性能检测:
  • 泄漏测试:氦气泄漏率(≤1×10⁻⁶mbar·L/s,参照ISO15848-1)
  • 密封强度:爆破压力(≥1.5MPa)、密封力保持(≥50N)
  • 低温密封性:低温循环泄漏(无泄漏,-40°C至25°C)
尺寸稳定性检测:
  • 热收缩率:线性收缩(≤0.5%,参照ASTMD1204)
  • 尺寸公差:长度变化(±0.1mm)、圆度偏差(≤0.05mm)
  • 翘曲度:平面度误差(≤0.2mm/m)
疲劳性能检测:
  • 循环寿命:疲劳极限(≥10⁶cycles,参照ASTME466-21)
  • 裂纹扩展:裂纹增长率(da/dN≤10⁻⁸m/cycle)、疲劳强度系数(K≥100MPa√m)
  • 低温疲劳:低温循环应力(σ≥150MPa,-50°C)
冲击性能检测:
  • 低温冲击:冲击吸收功(≥20J,参照GB/T229-2020)、冲击韧性(KIC≥30MPa√m)
  • 落球冲击:破坏高度(≥1m)、冲击能量(≥5J)
  • 多轴冲击:多向冲击强度(≥50kJ/m²)
蠕变性能检测:
  • 蠕变变形:蠕变应变(≤1%,参照ASTME139-11)
  • 应力松弛:松弛率(≤10%/1000h)、蠕变寿命(≥1000h)
  • 低温蠕变:低温应力松弛(σ≥100MPa,-70°C)
环境适应性检测:
  • 温湿度循环:循环次数(≥100cycles,参照IEC60068-2-38)
  • 低温存储:存储稳定性(无相变,-80°C)、恢复性能(性能恢复≥95%)
  • 冻融循环:质量损失(≤0.5%,参照ASTMD6662)

检测范围

1.金属结构材料:涵盖铝合金、钛合金及高强度钢,重点检测低温脆性转变和疲劳裂纹扩展,确保在-196°C下力学性能稳定。

2.聚合物材料:包括聚乙烯、聚丙烯及工程塑料,侧重玻璃化转变温度和低温冲击韧性,防止-40°C下脆裂或变形。

3.电子元器件:涉及半导体、电容器及连接器,检测绝缘电阻和低温导电性变化,避免-50°C下功能失效或短路。

4.锂离子电池:针对电芯及封装材料,重点测试低温放电容量(≥80%额定容量)和密封泄漏率,确保-30°C存储安全。

5.食品包装材料:包括复合薄膜、金属罐,检测气体渗透率和低温密封强度,防止-20°C下氧化或泄漏。

6.生物医药容器:涵盖玻璃瓶、塑料瓶及冻存管,侧重尺寸稳定性和化学兼容性,确保-80°C下样本完整性无污染。

7.复合材料:涉及碳纤维增强塑料及层压板,检测热膨胀系数和低温分层风险,防止-60°C下界面失效。

8.橡胶密封件:包括O型圈及垫片,重点测试低温弹性和泄漏率,确保-40°C下密封性能不退化。

9.陶瓷材料:涉及氧化铝、氮化硅,检测热震抗力和低温硬度,防止-100°C下开裂或强度损失。

10.纺织品:包括防护服及绝缘织物,侧重低温柔韧性和绝缘电阻,确保-30°C下使用性能达标。

检测方法

国际标准:

  • ASTME8/E8M-21金属材料拉伸试验方法
  • ISO148-1:2022金属材料夏比摆锤冲击试验方法
  • ASTMD638-22塑料拉伸性能标准试验方法
  • IEC60068-2-1:2018环境试验低温试验方法
  • ISO175:2010塑料耐化学性测定
  • ASTMD257-14绝缘材料直流电阻测试
  • ISO15848-1:2015工业阀门泄漏率测试
  • ASTME208-20金属材料落锤撕裂试验
  • IEC62631-3-1:2016固体绝缘材料介电性能
  • ASTMD6662-17塑料低温脆化试验
国家标准:
  • GB/T228.1-2021金属材料拉伸试验方法
  • GB/T229-2020金属材料夏比摆锤冲击试验方法
  • GB/T1040.1-2018塑料拉伸性能试验方法
  • GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验低温试验
  • GB/T11547-2008塑料耐液体化学试剂性能测定
  • GB/T1410-2006固体绝缘材料体积电阻率试验
  • GB/T13927-2008工业阀门压力试验
  • GB/T4161-2007金属材料平面应变断裂韧度试验
  • GB/T1692-2008硫化橡胶绝缘电阻率测定
  • GB/T7141-2008塑料热老化试验方法
方法差异说明:GB/T228.1-2021与ASTME8/E8M-21在应变速率控制上存在差异,GB标准要求0.00025s⁻¹至0.0025s⁻¹,而ASTM允许更宽范围;ISO148-1:2022与GB/T229-2020在冲击试样尺寸上不同,ISO使用标准V型缺口,GB可扩展至U型缺口;IEC60068-2-1:2018与GB/T2423.1-2008在低温降温速率上,IEC规定1°C/min,GB为0.5°C/min至1°C/min。

检测设备

1.电子万能试验机:INSTRON5967型(载荷范围0.01kN-100kN,精度±0.5%,温度范围-70°C至300°C)

2.冲击试验机:ZWICKRKP450型(冲击能量0.5J-450J,温度范围-196°C至200°C,精度±1%)

3.差示扫描量热仪:TAQ2000型(温度范围-180°C至725°C,灵敏度0.2μW,加热速率0.1°C/min至100°C/min)

4.环境试验箱:ESPECPL-3J型(温度范围-70°C至150°C,湿度范围10%RH至98%RH,容积1000L)

5.泄漏检测仪:INFICONELT3000型(检测限1×10⁻⁷mbar·L/s,氦气灵敏度0.1g/年)

6.热膨胀仪:NETZSCHDIL402C型(温度范围-160°C至1600°C,膨胀分辨率0.125nm,加热速率0.001°C/min至50°C/min)

7.电性能测试系统:KEITHLEY6517B型(电阻测量范围10⁻⁴Ω至10¹⁶Ω,电压范围0V至1000V,精度±0.1%)

8.疲劳试验机:MTS810型(载荷范围±100kN,频率0.001Hz-100Hz,温度范围-100°C至300°C)

9.金相显微镜:OLYMPUSBX53M型(放大倍数50X-1000X,分辨率0.2μm,低温适配器-50°C)

10.气体渗透仪:LABTHINKVAC-V2型(渗透率范围0.01-100,000g/m²·24h,温度控制-40°C至100°C)

11.蠕变试验机:SHIMADZUAGX-V型(载荷范围0.1N-50kN,温度范围-70°C至1200°C,应变分辨率0.1μm)

12.低温恒温槽:JJianCeABOF34-HE型(温度范围-40°C至200°C,稳定性±0.01°C,容积30L)

13.光谱分析仪:THERMOARL4460型(元素检测限0.001%,波长范围140-800nm,精度±0.1%)

14.硬度计:WILSON432SVD型(硬度范围20-100HRC,载荷1kgf-187.5kgf,温度适配-50°C)

15.冻融试验箱:WEISSWK3-180/40型(温度范围-40°C至180°C,循环次数可编程,容积180L)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

低温存储条件适应性测试
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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