【48812】电子线材绝缘层热老化特性的快测操控

  现在，家用电器所选用的大多为交联硅橡胶、耐热聚乙烯、丙烯橡胶、氯丁橡胶、PE 等组成的热塑性系统。因为长时间负荷运转的电流热效应，电荷集肤效应的涡流损耗、绝缘介质损耗也会生成附加热量，加快，形成漏电、起火烧机，乃至爆破等恶劣损害，这就产生了对可靠性点评的需求

  本文研讨目标是电子线材绝缘层热老化失效。要求各供货商运用不相同硬化剂、填充物及助剂，组分配比与处理工艺，试生产不同密度、抗拉强度与伸长率的电子线材，并进行热老化实验。结合相关性剖析，得到电子线材热老化功能的快测操控计划，并验证其有效性，对电子线材可靠性快速点评具有工程学习价值。

  要求HONGD、LEIX、JINYD、XINY、HUAL 多家公司制造、送样不同调试工艺的电子线材（非量产）。实验规范与办法：RV-90线线 线 h）进行热空气老化实验。

  实验成果：聚氯乙烯样品的UL1015（22AWG、18AWG）、RV-90（ 1.5 mm2、0.75 mm2）、UL1007（22AWG）严峻不合格，呈现开裂、脆断。而比照放入实验箱的量产样品仅呈现色彩变棕、有折痕状况。

  电子线材绝缘层的配方和制程会直接影响其硬度、抗拉强度、延伸率和弹性等，直接影响高温老化功能。传统测验老化功能的办法[8]运用热空气长时间高温老化，并测验抗拉强度、开裂伸长率改变来进行点评。其间，老化实验周期：UL 聚氯乙烯线 d，硅橡胶高温线 d。受周期和实验资源约束，只能完成少之又少的型式实验监控，存在极大的质量管控危险。

  故企图精粹电子线材相关可快速检测的特性参数，如密度、抗拉强度、延伸率等，并选用相关性剖析办法核算其与热空气老化实验成果的相关性，企图经过快测某项特性参数，来快速操控电子线材绝缘层热老化特性。从热空气老化实验成果看，硅橡胶绝缘层配方与工艺稳定性较好，未呈现实验反常。而聚氯乙烯线材存在配方或工艺窗口不妥导致的老化功能差异，故以之为研讨目标。

  密度：选用密度天平EK-300iD；抗拉强度、延伸率：选用室温拉伸实验机；样品别离出绝缘层后直接测定。热空气老化实验：电热鼓风干燥箱。样品别离取样、编号，进行密度、热空气老化实验前、后进行机械功能测验，并核算伸长率保存率、抗拉强度保存率。

  为树立1 个线材可快测参数对老化特性的联系模型、快测操控规范。要确认各参数对线材老化特性相关性，其强弱可以精确的经过核算理论，选用相关性系数rx,y标明：

  式中， rx, y为随机参数 x，y 的相联系数，-；Dx为随机参数x 的方差，-； Dy 为随机参数y 的方差，-。由核算式可知，相关性系数可描绘电子线材快测特性参数与热老化特性相关程度，其越大，相关程度也就越高。

  记载每组样品的老化前密度D、最小开裂伸长率、最小抗拉强度和老化后最小伸长率保存率、最小抗拉强度保存率，得到成果数据[8]（表2、表3）。

  为确认密度值与线材老化参数（老化前抗拉强度、开裂伸长率及两者老化后的保存率）的联系，核算相联系数（表 4），悉数样品密度1.40 g/cm3及以上。使用Minitab 别离制作密度值与机械功能、热老化实验保存率成果的散点图（图1 密度1.40 及以上的数据）。

  选用式（2）核算相联系数（表4）。考虑悉数样品可见，密度与开裂伸长率保存率、抗拉强度存在中心程度或弱的负相关。而只考虑密度1.40 g/cm3及以上样品实验成果数据，可见密度与开裂伸长率保存率存在强的负相关，相联系数r = −0.819 、p 值= 0.000 。

  选用 Minitab 软件对密度1.40 g/cm3及以上样品实验成果制作密度值与机械功能、热老化实验成果散点图（图1）。可见密度与开裂伸长率保存率存在强的负相关，其他子图相关程度一般或较弱。

  运用Minitab 对密度与老化后开裂伸长率保存率进行回归剖析、方差剖析（表5)、残差查验（图2），成果如下：

  回归剖析: 密度与开裂伸长率保存率ηε /%回归方程为：ηε = 4.208 − 2.324× D

  从剖析成果可见：P 值远小于0.05，且R2 数值为69.6%，证明线性模型能较好拟合。

  回归残差剖析图（图2）显现密度对抗拉强度保存率的正态概率图没有显着的“ S 状”曲折趋势，阐明回归模型残差图正常、回归模型合理，能很好“模仿”趋势。

  实验数据及剖析标明，密度值在1.522、1.516、1.454 g/cm3 等老化后开裂伸长率不合格，导致呈现开裂、脆断状况，且密度对抗拉强度保存率存在十分显着线性回归联系。

  树立根据线材密度快速点评老化功能的规范。修正公司企业规范QJ/GD 41.09.001《内部布线查验规范》榜首部分机内配线 密度测验项目：关于聚氯乙烯线材，用密度天平对线材进行密度测验，测验线 。

  本文对空调电子线材热绝缘层可靠性工艺窗口做实验、验证，测验了不同组分配方与硫化工艺下得到的样品对老化特性参数的影响，并结合相关性剖析、回归剖析办法，确认了线材老化特性的快测项目与规范。