電子電器在光照老化測試下的壽命變化規律通常表現為以下幾個階段和特點:
性能波動較小:在光照老化測試初期,電子電器產品的性能通常相對穩定,可能僅有輕微的變化。例如,一些材料的物理性能如硬度、韌性等可能基本保持不變,電子元件的電氣參數也在正常范圍內波動。這是因為材料和元件在短時間的光照下,尚未發生明顯的化學反應或結構變化。
光致損傷開始積累:然而,即使在早期階段,光照也會對產品產生一定的影響。光子能量會使材料中的分子鏈產生振動和激發,可能導致一些化學鍵的弱化或電子元件內部的微觀結構出現微小缺陷。這些損傷雖然暫時不會對產品性能產生顯著影響,但會隨著光照時間的增加而逐漸積累。
性能變化加速:隨著光照時間的延長,產品性能開始出現較為明顯的變化。材料方面,可能會出現顏色變化,如塑料外殼變黃、褪色等;材料的力學性能也可能逐漸下降,如拉伸強度、彎曲強度降低,導致產品外殼容易出現裂紋或變形。在電子元件上,一些參數的漂移可能超出正常范圍,如電阻值變大或變小、電容值發生變化等,這可能會影響電路的正常工作,導致產品出現一些功能性故障,如信號傳輸不穩定、顯示屏顯示異常等。
老化反應加劇:光照引發的化學反應在這一階段更為劇烈。例如,高分子材料在紫外線的作用下,分子鏈斷裂和交聯反應加速,導致材料的結構和性能發生改變。同時,光照產生的熱量也會加速材料的老化過程,形成光熱協同作用,進一步縮短產品的壽命。對于一些含有光敏材料的電子電器,如光傳感器、太陽能電池等,光照還可能引發其內部的光電化學反應,導致性能逐漸衰退。
性能嚴重下降:到了光照老化測試的后期,產品的性能會出現嚴重下降,甚至可能完全失效。材料可能出現嚴重的粉化、脆化現象,外殼破裂、剝落,失去對內部電子元件的保護作用。電子元件也可能因長期的老化積累而發生永久性損壞,如芯片燒毀、電容器擊穿、焊點脫落等,使產品無法正常工作。
壽命接近終結:根據產品的不同類型和使用要求,當性能下降到一定程度時,就可以認為產品達到了使用壽命的終點。例如,對于一些照明產品,當發光強度下降到初始值的一定比例(如 70% 或 80%)時,就可以認為其壽命終結;對于電子產品,當出現無法修復的功能性故障,影響到產品的正常使用時,也可判定其壽命結束。
不同類型的電子電器產品由于材料、結構和使用環境的差異,在光照老化測試下的壽命變化規律也會有所不同。例如,戶外使用的電子電器產品通常會受到更強的光照和更復雜的環境因素影響,其老化速度可能比室內產品更快;而一些對光照敏感的材料制成的產品,如某些塑料、橡膠和光學材料,在光照老化測試中的性能變化可能更為顯著。