真空老化試驗箱是一種用于模擬材料或器件在高溫、低壓(真空)環(huán)境下長期工作性能的環(huán)境可靠性測試設備,廣泛應用于電子元器件、鋰電池、航空航天材料、高分子聚合物、醫(yī)療器械及新能源等領域。其核心功能是在抽真空條件下對樣品進行加速熱老化試驗,以評估其在極d環(huán)境下的穩(wěn)定性、耐久性及失效機制。具有控溫均勻性好(±1℃以內(nèi))、真空度穩(wěn)定、程序化運行(支持多段升降溫與恒溫保持)、超溫/超壓自動報警等優(yōu)點。部分機型配備實時壓力與溫度曲線記錄、惰性氣體反充功能,以及觀察窗或數(shù)據(jù)接口,便于過程監(jiān)控與分析。
一、真空系統(tǒng)
真空泵
功能:通過機械或分子泵將試驗箱內(nèi)空氣抽出,形成真空環(huán)境,模擬太空、高海拔或密封空間等低氣壓條件。
類型:常見有旋片式真空泵(適用于低真空)和分子泵(適用于高真空),根據(jù)試驗需求選擇。
關鍵參數(shù):抽氣速率、極限真空度(如10?³Pa至10?Pa可調(diào))。
真空閥門與管道
功能:控制真空系統(tǒng)的開閉,調(diào)節(jié)氣體流量,確保真空度穩(wěn)定。
設計:采用耐腐蝕、密封性好的材料(如不銹鋼),防止漏氣或污染。
真空計
功能:實時監(jiān)測試驗箱內(nèi)真空度,反饋至控制系統(tǒng),實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
類型:電阻真空計、電離真空計等,覆蓋不同真空度范圍。
二、溫度控制系統(tǒng)
加熱元件
功能:通過電熱管、紅外加熱器等提供熱源,模擬高溫環(huán)境(如-70℃至+300℃可調(diào))。
分布:均勻布置在試驗箱內(nèi)壁或風道中,確保溫度均勻性。
制冷系統(tǒng)
功能:通過壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器等實現(xiàn)低溫控制,模擬低溫環(huán)境。
類型:機械制冷(適用于中低溫)或液氮制冷(適用于超低溫)。
溫度傳感器與控制器
功能:監(jiān)測箱內(nèi)溫度,通過PID控制算法調(diào)節(jié)加熱/制冷功率,維持設定溫度。
精度:通常可達±0.5℃至±1℃,滿足高精度試驗需求。
三、光照系統(tǒng)(可選)
光源
功能:模擬太陽光或特定波長光照,評估材料在光照下的老化性能(如UV老化試驗)。
類型:氙燈、熒光紫外燈、LED燈等,覆蓋不同光譜范圍。
光照控制器
功能:調(diào)節(jié)光照強度、照射時間及周期,模擬晝夜變化或特定光照條件。
四、樣品架與旋轉(zhuǎn)機構
樣品架
功能:固定試驗樣品,確保其均勻暴露于真空、溫度或光照環(huán)境中。
設計:采用耐腐蝕、耐高溫材料(如不銹鋼、特氟龍),支持多樣品同時測試。
旋轉(zhuǎn)機構(可選)
功能:使樣品在試驗過程中旋轉(zhuǎn),提高環(huán)境均勻性,避免局部過熱或光照不均。
五、控制系統(tǒng)
主控單元
功能:集成真空、溫度、光照等參數(shù)的控制邏輯,實現(xiàn)自動化試驗流程。
接口:支持觸摸屏操作、遠程監(jiān)控及數(shù)據(jù)記錄,方便用戶設置試驗參數(shù)和查看結(jié)果。
安全保護裝置
功能:包括超溫保護、過壓保護、漏電保護等,確保設備及人員安全。
報警系統(tǒng):當參數(shù)超出安全范圍時,自動觸發(fā)聲光報警并停止試驗。
六、觀察窗與照明
觀察窗
功能:采用雙層鋼化玻璃或有機玻璃,耐高壓、防爆,便于觀察樣品狀態(tài)。
設計:可能配備遮光簾或濾光片,減少光照對觀察者的影響。
內(nèi)部照明
功能:提供箱內(nèi)照明,便于在黑暗環(huán)境下觀察樣品或進行操作。
七、箱體結(jié)構
外殼
材料:通常采用冷軋鋼板噴塑或不銹鋼材質(zhì),耐腐蝕、易清潔。
設計:雙層結(jié)構,中間填充保溫材料(如聚氨酯泡沫),減少熱量損失。
內(nèi)膽
材料:選用不銹鋼或耐高溫工程塑料,確保與樣品無化學反應。
密封性:采用硅橡膠密封條,防止漏氣或滲水。
八、輔助系統(tǒng)(可選)
氣體注入系統(tǒng)
功能:向箱內(nèi)注入特定氣體(如氧氣、氮氣、二氧化碳),模擬腐蝕性或氧化性環(huán)境。
濕度控制系統(tǒng)
功能:通過加濕器或除濕機調(diào)節(jié)箱內(nèi)濕度,模擬濕熱或干燥環(huán)境。
振動臺(復合試驗箱)
功能:結(jié)合振動試驗,評估材料在真空、溫度、振動復合環(huán)境下的性能。
