真空老化试验箱是一种用于模拟材料或器件在高温、低压(真空)环境下长期工作性能的环境可靠性测试设备,广泛应用于电子元器件、锂电池、航空航天材料、高分子聚合物、医疗器械及新能源等领域。其核心功能是在抽真空条件下对样品进行加速热老化试验,以评估其在极d环境下的稳定性、耐久性及失效机制。具有控温均匀性好(±1℃以内)、真空度稳定、程序化运行(支持多段升降温与恒温保持)、超温/超压自动报警等优点。部分机型配备实时压力与温度曲线记录、惰性气体反充功能,以及观察窗或数据接口,便于过程监控与分析。
一、真空系统
真空泵
功能:通过机械或分子泵将试验箱内空气抽出,形成真空环境,模拟太空、高海拔或密封空间等低气压条件。
类型:常见有旋片式真空泵(适用于低真空)和分子泵(适用于高真空),根据试验需求选择。
关键参数:抽气速率、极限真空度(如10⁻³Pa至10⁵Pa可调)。
真空阀门与管道
功能:控制真空系统的开闭,调节气体流量,确保真空度稳定。
设计:采用耐腐蚀、密封性好的材料(如不锈钢),防止漏气或污染。
真空计
功能:实时监测试验箱内真空度,反馈至控制系统,实现自动调节。
类型:电阻真空计、电离真空计等,覆盖不同真空度范围。
二、温度控制系统
加热元件
功能:通过电热管、红外加热器等提供热源,模拟高温环境(如-70℃至+300℃可调)。
分布:均匀布置在试验箱内壁或风道中,确保温度均匀性。
制冷系统
功能:通过压缩机、冷凝器、蒸发器等实现低温控制,模拟低温环境。
类型:机械制冷(适用于中低温)或液氮制冷(适用于超低温)。
温度传感器与控制器
功能:监测箱内温度,通过PID控制算法调节加热/制冷功率,维持设定温度。
精度:通常可达±0.5℃至±1℃,满足高精度试验需求。
三、光照系统(可选)
光源
功能:模拟太阳光或特定波长光照,评估材料在光照下的老化性能(如UV老化试验)。
类型:氙灯、荧光紫外灯、LED灯等,覆盖不同光谱范围。
光照控制器
功能:调节光照强度、照射时间及周期,模拟昼夜变化或特定光照条件。
四、样品架与旋转机构
样品架
功能:固定试验样品,确保其均匀暴露于真空、温度或光照环境中。
设计:采用耐腐蚀、耐高温材料(如不锈钢、特氟龙),支持多样品同时测试。
旋转机构(可选)
功能:使样品在试验过程中旋转,提高环境均匀性,避免局部过热或光照不均。
五、控制系统
主控单元
功能:集成真空、温度、光照等参数的控制逻辑,实现自动化试验流程。
接口:支持触摸屏操作、远程监控及数据记录,方便用户设置试验参数和查看结果。
安全保护装置
功能:包括超温保护、过压保护、漏电保护等,确保设备及人员安全。
报警系统:当参数超出安全范围时,自动触发声光报警并停止试验。
六、观察窗与照明
观察窗
功能:采用双层钢化玻璃或有机玻璃,耐高压、防爆,便于观察样品状态。
设计:可能配备遮光帘或滤光片,减少光照对观察者的影响。
内部照明
功能:提供箱内照明,便于在黑暗环境下观察样品或进行操作。
七、箱体结构
外壳
材料:通常采用冷轧钢板喷塑或不锈钢材质,耐腐蚀、易清洁。
设计:双层结构,中间填充保温材料(如聚氨酯泡沫),减少热量损失。
内胆
材料:选用不锈钢或耐高温工程塑料,确保与样品无化学反应。
密封性:采用硅橡胶密封条,防止漏气或渗水。
八、辅助系统(可选)
气体注入系统
功能:向箱内注入特定气体(如氧气、氮气、二氧化碳),模拟腐蚀性或氧化性环境。
湿度控制系统
功能:通过加湿器或除湿机调节箱内湿度,模拟湿热或干燥环境。
振动台(复合试验箱)
功能:结合振动试验,评估材料在真空、温度、振动复合环境下的性能。
