Разработването на план за изпитване на ускорено стареене изисква систематичен дизайн на условия на изпитване, цикли и много{0}}измерна система за оценка на ключови индикатори, базирана на типа продукт и средата на използване. Следното е много гъвкава и приложима рамка, приложима за повечето области, включително материали, електроника, медицински устройства и опаковки.
1. Определете целите на теста и характеристиките на продукта
Определете типа стареене: Изберете основния източник на стрес въз основа на сценария на употреба на продукта.
Външни материали → UV стареене + климатично стареене (ксенонова лампа)
Електронни устройства → Обратна поляризация при висока температура и висока влажност (H3TRB), съхранение при висока температура (HTS)
Медицински изделия → Стареене при влажна топлина + стабилност след -стерилизация
Пластмаси/гума → Термично стареене + стареене с озон
Дефинирайте критериите за "неуспех": функционална загуба ли е? 30% влошаване на производителността? Или неприемлив външен вид
2. Проектиране на условия за ускорено стареене (симулиран стрес от околната среда)
|
Тип стрес |
Пример за настройка на типично състояние |
Референтен стандарт |
|
Стареене при висока температура |
70 градуса, 105 градуса, 150 градуса, 96~1000h |
GB/T 3512 |
|
Влажно топлинно стареене |
85 градуса /85%RH, 96~168h |
GB/T 12000 |
|
UV стареене |
UVA-340 лампа, 0,76 W/m²@340 nm, 60 градуса осветяване + 50 градусов цикъл на кондензация |
ASTM G154 |
|
Стареене на климата |
Ксенонова лампа пълен спектър, излъчване 550W/m², спрей + тъмен цикъл |
ISO 4892-2 |
|
Температурен цикъл |
-65 градуса ↔ +150 градуса, 500~1000 цикъла |
JESD22-A104 Принцип на ускорение: Повишаване на нивата на стрес без промяна на механизма на повреда, обикновено използване на уравнението на Арениус (термично стареене) или метода на еквивалентност на дозата (UV) за екстраполация през целия живот. |
3. Система от ключови показатели за оценка (Количествено определяне на слоеве)
(1) Външен вид и сензорни промени (Първа линия на защита)
Цветова разлика ΔE По-малко или равно на 2,0 (GB/T 7921)
Състояние на повърхността: Напудряване, образуване на мехури, напукване, плесен, ексудати и др. (оценка по ISO 4628)
Прозрачност/мътност: Приложимо за течности или прозрачни материали
(2) Степен на задържане на механичните свойства (ядро на структурната цялост)
Степен на задържане на якостта на опън По-голяма или равна на 80%
Степен на задържане на удължение при скъсване По-голяма или равна на 50%
Якост на огъване, якост на удар, твърдост (избрани според изискванията на продукта)
(3) Промени във физикохимичните свойства (дълбока проверка на стабилността)
Промяна на pH: Контролирано в рамките на ±0,5
Съдържание на влага/загуба при сушене: Отразява абсорбцията на влага или изпарението
Промяна на вискозитета: като лепила, козметични емулсии
Термична стабилност: Tg отместване По-малко от или равно на 5 градуса, понижение на температурата на термично разлагане По-малко от или равно на 10 градуса (DSC/TGA анализ)
(4) Индикатори за функционалност и безопасност (Ориентирани-приложение)
Тип продукт Пример за функционални индикатори
Фармацевтични продукти/козметика Съдържание на активни съставки, слънцезащитен фактор (SPF), микробни граници
Определяне на миграцията на хранителни опаковки, бариерни свойства, якост на запечатване
Electronic Components Insulation Resistance >10^12 Ω, CMTI По-голямо или равно на 50kV/μs, TDDB прогнозиране на продължителността на живота
Стерилност на медицинските изделия, биосъвместимост, цялост на опаковката
4. Процедури за тестване и управление на данни
Подготовка на пробите: Подгответе проби в съответствие със стандартите (напр. GB/T 1040), номерирайте и запишете първоначалното състояние
Първоначално тестване на ефективността: Пълно събиране на базови стойности за всички ключови индикатори
Експозиция на стареене: Излагайте в различни периоди от време според зададените условия (напр. 24 часа, 96 часа, 500 часа)
Периодично тестване: След всяко отстраняване, възстановете стандартната среда (23 градуса /50% относителна влажност) за 48 часа преди повторно тестване
Анализ на данни: Начертайте криви на влошаване на производителността и напаснете модел на Arrhenius или разпределение на Weibull
5. Преценка на резултата и прогноза за целия живот
Критерии за приемане: Всички индикатори отговарят на предварително зададени прагове
Екстраполация на продължителността на живота: Изчислете действителния срок на годност въз основа на фактора на ускорение (AF)
Например: 1000 часа тестване при 85 градуса ≈ еквивалентно на 10 години употреба при 25 градуса (трябва да се комбинира със специфичната енергия за активиране на материала)
Авторитетна поддръжка: Проверката за съответствие се извършва с позоваване на международни стандарти като ISO 188, ASTM F1980 и IEC 60068-2-78.
