耐熱性能檢測：核心檢測項目詳解

一、熱變形溫度（HDT）測試

• 測試目的：測定材料在恒定載荷下發生特定形變時的溫度，反映其短期耐熱能力。
• 測試方法：將試樣置于油浴或空氣浴中，施加固定彎曲應力（如0.45 MPa或1.8 MPa），以2℃/min升溫，記錄形變達0.2 mm時的溫度。
• 適用材料：塑料、聚合物（如ABS、尼龍）。
• 標準參考：ISO 75、ASTM D648。

二、維卡軟化點（VST）測試

• 測試目的：評估熱塑性材料在無負載條件下的軟化溫度。
• 測試方法：用1 mm²針頭垂直壓入試樣表面，升溫速率為50℃/h，記錄針頭刺入1 mm深時的溫度。
• 適用材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等熱塑性塑料。
• 標準參考：ISO 306、ASTM D1525。

三、熱老化測試

• 測試目的：模擬材料長期暴露在高溫環境下的性能衰減情況。
• 測試方法：
  • 靜態老化：將試樣置于恒溫箱（如150℃），持續72~1000小時，測試老化前后拉伸強度、硬度等變化。
  • 動態老化：結合溫度循環（如-40℃~150℃）進行加速老化。
• 適用場景：電線電纜絕緣層（IEC 60811）、橡膠密封件（ASTM D573）、電子元件（JEDEC JESD22-A108）。
• 關鍵指標：抗拉強度保留率、斷裂伸長率下降值。

四、熔融指數（MFI）測試

• 測試目的：評估熱塑性材料在高溫下的流動性能，間接反映耐熱性。
• 測試方法：在標準載荷（如2.16 kg）和溫度（如230℃）下，測定10分鐘內熔融物擠出的質量（單位：g/10min）。
• 適用材料：聚乙烯、聚丙烯等。
• 標準參考：ASTM D1238、ISO 1133。

五、熱膨脹系數（CTE）測試

• 測試目的：測量材料在升溫過程中尺寸變化的比率，避免因熱脹冷縮導致的結構失效。
• 測試方法：使用熱機械分析儀（TMA），以3℃/min升溫，記錄軸向膨脹量。
• 關鍵應用：集成電路封裝材料（CTE需與硅芯片匹配）、精密機床部件。
• 標準參考：ASTM E831、ISO 11359。

六、高溫機械性能測試

• 測試內容：
  • 拉伸/彎曲強度（ISO 527、ASTM D638）：測定材料在高溫下的抗拉、抗彎能力。
  • 壓縮強度（ASTM D695）：評估泡沫材料或結構件在高溫下的承壓性能。
  • 硬度變化（ISO 7619）：如橡膠在150℃下邵氏硬度的下降幅度。
• 典型應用：發動機缸體材料、剎車片、航空航天合金。

七、熱穩定性分析（TGA）

• 測試目的：通過熱失重分析材料的熱分解溫度及成分穩定性。
• 測試方法：在氮氣或空氣氛圍中，以10℃/min升溫至800℃，監測質量損失曲線。
• 關鍵數據：初始分解溫度（T_onset）、最大分解速率溫度（T_max）。
• 適用材料：阻燃塑料（UL 94）、電池隔膜材料。

八、冷熱循環（熱沖擊）測試

• 測試目的：驗證材料在快速溫變環境下的抗開裂、分層能力。
• 測試方法：
  • 極端條件：-65℃（30min）←→ +150℃（30min），循環100次。
  • 評估指標：外觀裂紋、電性能衰減（如PCB板線路電阻變化）。
• 標準參考：MIL-STD-883（軍工）、JIS C0025（電子器件）。

九、氧化誘導期（OIT）測試

• 測試目的：測定材料在高溫下的抗氧化能力，預測使用壽命。
• 測試方法：通過差示掃描量熱儀（DSC），在氧氣氛圍中加熱至200℃，記錄材料發生氧化放熱反應的誘導時間。
• 典型應用：聚乙烯管道（ASTM D3895）、潤滑油添加劑。

檢測項目選擇建議

1. 電子產品：優先關注熱變形溫度、冷熱循環測試、TGA熱穩定性。
2. 汽車零部件：需結合高溫機械性能、熱老化及熱膨脹系數。
3. 建筑材料：重點測試耐火等級（如UL 94）、高溫下的結構強度。