國軍標GJB150.2A-2009低氣壓環(huán)境對電子設(shè)備有什么影響

目前，國內(nèi)外對低氣壓環(huán)境對產(chǎn)品的影響及失效機理都做了大量的研究，國內(nèi)外也都制定了低氣壓試驗的相關(guān)標準，如國軍標GJB150.2A-2009的4.1.2.2條、4.1.3.2條就給出了低氣壓環(huán)境可能導(dǎo)致裝備（產(chǎn)品）產(chǎn)生下列物理、化學(xué)效應(yīng)及電效應(yīng)：

密封墊密封的殼體漏氣、漏液體；密封容器變形、破損或破裂；低密度材料的物理和化學(xué)性能發(fā)生變化；裝備因熱傳導(dǎo)降低而發(fā)生過熱；潤滑劑蒸發(fā)；發(fā)動機的啟動和工作不穩(wěn)定；真空密封失效；電弧或電暈放電造成裝備失靈或工作不穩(wěn)定；

根據(jù)國內(nèi)外的一些研究成果，結(jié)合出現(xiàn)的典型失效模式，利用高空低氣壓試驗箱測試簡要闡述一下低氣壓環(huán)境可能對裝備及元器件產(chǎn)生的影響

密封性能的影響大多數(shù)氣密裝備或元器件均是采用一個標準大氣壓的惰性氣體進行封裝，當(dāng)外部環(huán)境的氣壓降低，使得密封元器件的內(nèi)外壓力不同，產(chǎn)生一定的壓力差后，造成密封區(qū)域被破壞或密封結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致環(huán)境中的有害氣氛進入到裝備或元器件內(nèi)部，從而發(fā)生失效現(xiàn)象。另外，飛機的一般飛行高度通常在幾千米或是上萬米，最高可達30000m，由此可知航空裝備將比一般裝備承受更多的低氣壓作用，密封可靠性要求也就更高。散熱性能的影響電動機、處理器及變壓器等產(chǎn)品在工作時，會產(chǎn)生大量的熱能，從而導(dǎo)致溫度的升高。這類產(chǎn)品的散熱方式主要是以空氣對流散熱為主，而隨著海拔高度的增加，空氣密度會降低，空氣的質(zhì)量流量也會隨之下降，致使熱傳導(dǎo)也將減少，導(dǎo)致產(chǎn)品過熱失效。所以產(chǎn)品的溫升會隨著大氣壓力的降低（海拔高度的增加）而升高，并呈線性關(guān)系，其斜率取決于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，散熱方式和環(huán)境溫度等因素。雖然海拔高度增加，對流散熱減少，但輻射散熱會增加，也就是說在極高的海拔高度中，輻射散熱是主要的散熱方式。揮發(fā)性物質(zhì)的影響大氣壓力的降低，伴隨著液體的沸點也會降低，尤其在標準大氣壓下具有較高飽和蒸氣壓（飽和蒸氣壓：在密閉空間中，在一定溫度下，與固體或液體處于相平衡的蒸氣所有的壓強稱為飽和蒸氣壓）的液體如潤滑劑，因低氣壓環(huán)境下的空氣密度下降，液相分子的氣化速度大于液相分子的冷凝速度，汽液兩相處于非平衡狀態(tài)，所以在低氣壓環(huán)境下液體的揮發(fā)速度會大大增加，從而造成一些活動零件的磨損加速老化。另外，一些低密度材料的物理和化學(xué)性能也會發(fā)生變化。電氣性能的影響采用氣體作為絕緣介質(zhì)（氣體絕緣材料是能使有電位差的電極間保持絕緣的氣體，常用的氣體絕緣材料有空氣、氮氣、氫氣、二氧化碳和六氟化硫。）的產(chǎn)品，在高海拔地區(qū)使用或用于飛行裝備時，低氣壓環(huán)境會降低氣體介質(zhì)的絕緣能力（氣體在不均勻電場中的介電強度遠低于其在均勻電場中的介電強度），尤其在曲率半徑較小的尖端電極附近，局部電場強度超過氣體的電離場強，使氣體發(fā)生電離和激勵，產(chǎn)生電暈放電造成裝備失靈或工作不穩(wěn)定，伴有“嘶嘶”聲。當(dāng)電壓繼續(xù)增加時，甚至發(fā)會發(fā)生電弧放電現(xiàn)象。比如射頻同軸連接器在規(guī)定的海拔高度和電壓下，應(yīng)無連續(xù)的電暈放電現(xiàn)象（電暈放電可以是連續(xù)放電，也可以是非連續(xù)的脈沖放電）。