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测试带密封结构的样品时,快速温变箱需不需要带压力平衡功能?

点击次数:0 更新时间:2025-09-19
一、密封样品温变下的压力差风险:不平衡则损样或失真
带密封结构的样品内部通常存在一定体积的气体(如空气、惰性气体),在快速温变箱的高低温循环中,会遵循查理定律呈现 “低温降压、高温升压" 的特性:
  • 低温阶段(≤-40℃):当快速温变箱从常温降至 - 60℃时,密封样品内部气体体积收缩,压力可从标准大气压(101kPa)降至约 60kPa,形成 “负压差"。若样品密封壳体强度不足(如塑料材质),会导致壳体凹陷、密封接口变形,甚至破坏内部元器件(如传感器膜片破裂);


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  • 高温阶段(≥85℃):当快速温变箱升温至 150℃时,内部气体膨胀使压力升至约 150kPa,形成 “正压差"。若样品密封圈耐压差性能有限(如橡胶密封圈),会出现气体泄漏,导致密封失效,后续测试中外部湿气、杂质进入样品内部,影响测试数据真实性(如绝缘性能下降被误判为样品本身缺陷)。

例如测试 IP67 级汽车连接器时,若无压力平衡,10 次 - 40℃~125℃温循后,密封失效概率高达 30%,远超行业验收标准(≤5%)。
二、压力平衡功能的作用机制:与温变同步,动态消弭压差
快速温变箱的压力平衡功能通过 “主动调节" 或 “被动补偿" 两种方式,实时匹配密封样品内外压力:
  • 主动压力平衡:快速温变箱内置压力传感器与惰性气体(如氮气)充放模块,在温变程序运行时,同步监测腔体与样品内部压力(需样品预留压力接口),当压差超过阈值(通常 ±5kPa)时,自动充入或排出惰性气体。例如广皓天动力电池专用快速温变箱,可在 - 70℃~150℃温域内,将样品内外压差控制在 ±2kPa 以内,适配 GB/T 31485-2015 对动力电池密封测试的压力要求;




  • 被动压力平衡:通过在快速温变箱腔体或样品工装中设置 “透气膜"(如 PTFE 微孔膜),允许气体双向流动但阻隔水汽、杂质。适用于对压力波动不敏感的样品(如消费电子密封外壳),虽调节速度慢于主动式,但可避免复杂的管路连接,降低测试成本。

两种方式均能确保快速温变箱在温变速率 5~30℃/min 的高频循环中,始终消除压力差对样品的影响,保障测试过程与实际工况一致。

三、特殊场景的必要性强化:高频循环与严苛密封要求下必选



在两类核心场景中,快速温变箱的压力平衡功能:
  1. 高频温循测试(日均≥10 次循环):如半导体密封器件的可靠性验证(遵循 JEDEC JESD22-A104),频繁的高低温切换会导致压力差反复累积,若无平衡功能,样品密封寿命会缩短 50%,测试周期被迫中断;

  1. 超高密封等级样品(如 IP68、IP69K):此类样品不允许任何气体、液体泄漏,压力差导致的微小变形就可能破坏密封结构,需快速温变箱具备 ±1kPa 的高精度压力控制,确保测试后样品密封性能仍符合标准。