測試帶密封結(jié)構(gòu)的樣品時，快速溫變箱需不需要帶壓力平衡功能？

點(diǎn)擊次數(shù)：42 更新時間：2025-09-19

一、密封樣品溫變下的壓力差風(fēng)險：不平衡則損樣或失真

帶密封結(jié)構(gòu)的樣品內(nèi)部通常存在一定體積的氣體（如空氣、惰性氣體），在快速溫變箱的高低溫循環(huán)中，會遵循查理定律呈現(xiàn) “低溫降壓、高溫升壓" 的特性：

低溫階段（≤-40℃）：當(dāng)快速溫變箱從常溫降至 - 60℃時，密封樣品內(nèi)部氣體體積收縮，壓力可從標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101kPa）降至約 60kPa，形成 “負(fù)壓差"。若樣品密封殼體強(qiáng)度不足（如塑料材質(zhì)），會導(dǎo)致殼體凹陷、密封接口變形，甚至破壞內(nèi)部元器件（如傳感器膜片破裂）；

高溫階段（≥85℃）：當(dāng)快速溫變箱升溫至 150℃時，內(nèi)部氣體膨脹使壓力升至約 150kPa，形成 “正壓差"。若樣品密封圈耐壓差性能有限（如橡膠密封圈），會出現(xiàn)氣體泄漏，導(dǎo)致密封失效，后續(xù)測試中外部濕氣、雜質(zhì)進(jìn)入樣品內(nèi)部，影響測試數(shù)據(jù)真實(shí)性（如絕緣性能下降被誤判為樣品本身缺陷）。

例如測試 IP67 級汽車連接器時，若無壓力平衡，10 次 - 40℃~125℃溫循后，密封失效概率高達(dá) 30%，遠(yuǎn)超行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（≤5%）。

二、壓力平衡功能的作用機(jī)制：與溫變同步，動態(tài)消弭壓差

快速溫變箱的壓力平衡功能通過 “主動調(diào)節(jié)" 或 “被動補(bǔ)償" 兩種方式，實(shí)時匹配密封樣品內(nèi)外壓力：

主動壓力平衡：快速溫變箱內(nèi)置壓力傳感器與惰性氣體（如氮?dú)猓┏浞拍K，在溫變程序運(yùn)行時，同步監(jiān)測腔體與樣品內(nèi)部壓力（需樣品預(yù)留壓力接口），當(dāng)壓差超過閾值（通常 ±5kPa）時，自動充入或排出惰性氣體。例如廣皓天動力電池專用快速溫變箱，可在 - 70℃~150℃溫域內(nèi)，將樣品內(nèi)外壓差控制在 ±2kPa 以內(nèi)，適配 GB/T 31485-2015 對動力電池密封測試的壓力要求；

被動壓力平衡：通過在快速溫變箱腔體或樣品工裝中設(shè)置 “透氣膜"（如 PTFE 微孔膜），允許氣體雙向流動但阻隔水汽、雜質(zhì)。適用于對壓力波動不敏感的樣品（如消費(fèi)電子密封外殼），雖調(diào)節(jié)速度慢于主動式，但可避免復(fù)雜的管路連接，降低測試成本。

兩種方式均能確保快速溫變箱在溫變速率 5~30℃/min 的高頻循環(huán)中，始終消除壓力差對樣品的影響，保障測試過程與實(shí)際工況一致。

三、特殊場景的必要性強(qiáng)化：高頻循環(huán)與嚴(yán)苛密封要求下必選

在兩類核心場景中，快速溫變箱的壓力平衡功能：

高頻溫循測試（日均≥10 次循環(huán)）：如半導(dǎo)體密封器件的可靠性驗(yàn)證（遵循 JEDEC JESD22-A104），頻繁的高低溫切換會導(dǎo)致壓力差反復(fù)累積，若無平衡功能，樣品密封壽命會縮短 50%，測試周期被迫中斷；

超高密封等級樣品（如 IP68、IP69K）：此類樣品不允許任何氣體、液體泄漏，壓力差導(dǎo)致的微小變形就可能破壞密封結(jié)構(gòu)，需快速溫變箱具備 ±1kPa 的高精度壓力控制，確保測試后樣品密封性能仍符合標(biāo)準(zhǔn)。

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