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绝缘耐压仪原理

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绝缘耐压仪原理相关的资讯

  • 技术升级|得利特升级版绝缘油介电强度测定仪(耐压仪)
    借助美国页岩气的大规模开采,北美新建或扩建乙烷裂解装置产能从2016年起开始逐步释放,预计2020年北美乙烯及下游衍生物净出口将从2015年550万吨增加到1400万吨,2025年将进一步增加至1800万吨以上。美国低成本页岩气开发将影响世界石化产品区域格局。(二)2020年新冠疫情对行业冲击明显,由于投资惯性难以迅速停止,预计全球石化产品产能整体供过于求的态势将会加剧。(三)世界经济环境“逆全球化”苗头显现,国际形势激烈变动,贸易环境复杂多变。根据中投产业研究院发布的《2021-2025年中国石油化工行业投资分析及前景预测报告》,我国目前仍是全球最主要的石化产品净**国之一,贸易逆差巨大,但同时又是下游纺织、轻功等制品全球最主要出口国,国际贸易环境变化及不确定性将带来石化行业发展格局的深刻变化。A1160绝缘油介电强度测定仪符合GB/T507 、DL/T429.9标准,用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专业的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。仪器特点1、采用双CPU微型计算机控制。2、升压、回零、搅拌、显示、计算、打印等一系列操作自动完成。3、具有过压、过流、自动回零保护装置,安全可靠。4、采用自动正弦波产生装置和无级调压方式加压,使测试电压稳定可靠。5、2KV/S和3KV/S两种加压速度供选择,适应性更强。6、数据自动存储,并可随时调出和打印。7、采用先进的干式变压器组合,具有体积小巧、重量轻、使用方便。技术参数升压速度:2.0~3.02KV/S可调准确度:2%测量范围:0~80KV分辨率:0.01KV试验次数:6次(1-9次可调)实验杯数:1杯显示方式:液晶显示搅拌时间:磁力搅拌静止时间:15分 (0~59分可调)间隔时间:3~5分 (0~9分可调)工作电源:AC220V±10%,50Hz环境温度:5℃~40℃ 环境湿度:≤85%外形尺寸:460mm×380mm×360mm重 量:30kg
  • 包装耐压强度测试仪的测试原理解析
    包装耐压强度测试仪的测试原理解析在快速发展的药品、食品及医疗行业中,包装的安全性与可靠性直接关系到产品的质量与消费者的健康。特别是针对输液袋、液态奶包装袋、药品输液袋等液体包装产品,其耐压强度成为衡量包装质量的重要指标之一。为此,济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪应运而生,成为这些行业不可或缺的测试设备,广泛应用于药品、食品生产企业、科研院校、质检机构等多个领域。测试原理解析济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪基于先进的力学测试原理,通过模拟包装在实际运输、储存过程中可能遭受的压力环境,对包装材料的耐压性能进行全面评估。测试过程中,首先将待测样品(如输液袋、液态奶包装袋等)精确装夹在测试仪的两个夹头之间。这两个夹头能够精确控制并施加压力,模拟外部压力对包装的作用。随着测试的进行,位于动夹头上的高精度力值传感器实时采集并记录试验过程中的力值变化。当达到预设的压力值时,测试仪自动进入保压阶段,持续观察包装在恒定压力下的表现。若在整个测试过程中,包装样品未出现破裂、渗漏等现象,则判定为合格;反之,则视为不合格。广泛应用领域食品行业:对于液态食品如牛奶、果汁等的包装袋、纸盒及纸碗,包装耐压强度测试仪能够确保其在运输、储存过程中的安全性,防止因包装破裂导致的食品污染和浪费。医药行业:在药品输液袋、塑料输液瓶、血袋等医疗用品的生产过程中,该测试仪的应用至关重要。它不仅能验证包装的耐压性能,还能通过温度适应性和穿刺部位不渗透性试验,进一步确保医疗用品的安全性和有效性。科研院校与质检机构:作为科研与教学的重要工具,济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪帮助研究人员深入了解包装材料的性能特点,为新材料、新技术的研发提供数据支持。同时,它也是质检机构进行产品认证、市场监管的重要技术手段。
  • 2025版《中国药典》4026 药典塑料耐压性能检查法解读
    2025版《中国药典》4026 药典塑料耐压性能检查法解读在2023年,国家药典委发布了“4026塑料耐压性能检查法”,这一标准预计将在2025版中国药典的药包材部分得到体现。耐压性能是软性药包材产品的一个重要评价指标,它考察了包装材料在运输和使用过程中对药品的保护能力。这一标准的制定,源于对《国家药包材标准》中多个与耐压性能相关的项目的修订,旨在为药包材的耐压性能提供全面的规范。耐压性能系指通过模拟药包材包装药品后,包装整体对外界或外界负荷的承受能力。耐压性能测试主要分为内压法和外压法两种方法。外压法适用于非注射剂用复合袋,而内压法则适用于药用复合软膏管和输液袋(或瓶)。为了满足这些测试需求,济南三泉中石实验仪器有限公司推出了NLY-05包装耐压强度试验仪和MFY-06S智能密封仪,这两款仪器均符合“4026塑料耐压性能检查法”的要求。一、外压法:适用于非注射剂用复合袋。三泉中石专为外压法设计的NLY-05包装耐压强度试验仪,将试样置于专用的测试舱内,按照不同规格设置相应的压力,维持相应的时间即可判定是否合格。NLY-05包装耐压强度试验仪不仅适用于药用复合袋的耐压测试,还适用于食品包装袋、纸碗、纸盒等产品的耐压试验。该仪器的设计确保了测试的准确性和可靠性,其测试原理是通过将试样装夹在夹具的两个夹头之间,进行相对运动,并通过力值传感器采集试验过程中的力值变化。当达到设定的压力后,仪器会保持压力,如果在整个过程中试样未破裂或渗漏,则视为合格;否则为不合格。二、内压法:适用于药用复合软管和输液袋(或瓶)。其中复合软管是采用MFY-06S智能密封仪从管尾处注入0.2MPa的气压,将样品放入水中,样品无破裂或者无气泡冒出即为合格。输液袋或者瓶是将试样分别置于MFY-06S智能密封仪两平行平板之间,加压至内压为 67kPa,维持 10 分钟,应无液体漏出。济南三泉中石的MFY-06S智能密封仪则广泛应用于医疗器械、制药、食品、包装、质检等行业。它的测试原理是在包装上打孔连接仪器,将包装物放入水中,充入一定气体,使试样产生内外压差,通过观察试样内气体外溢情况来判断试样的密封性。济南三泉中石实验仪器通过这两款仪器的推出,不仅为药包材生产厂家、制药企业和药检机构提供了专业的耐压性能测试解决方案,也为国家标准体系的建立提供了有力的技术支持。通过这些先进的检测设备,可以确保药品包装材料在各种环境下的耐压性能和密封性,从而保障药品的安全和有效性。
  • 包装袋吸吸袋牛奶袋包装耐压试验机的压板尺寸、量程的技术讲解
    包装袋,特别是用于液体食品如牛奶的吸吸袋包装,需要具备一定的耐压性能以保证在运输和储存过程中的完整性。耐压试验机是用来测试这类包装材料耐压强度的设备,其压板尺寸和量程是影响测试结果准确性的重要因素。压板尺寸压板尺寸指的是耐压试验机上用于施加压力的平板的面积大小。压板尺寸的选择应基于以下几个考虑:样品尺寸:压板尺寸应足够大,以覆盖整个包装袋样品,确保均匀施加压力。测试标准:不同的测试标准可能对压板尺寸有具体要求,应遵循相应的行业标准或国家标准。压力分布:较大的压板可以更均匀地分布压力,减少测试过程中的局部应力集中。量程量程指的是耐压试验机能够施加的压力范围。选择合适的量程对于确保测试的准确性和有效性至关重要:最大压力:量程的最大值应高于预期的包装材料耐压强度,以确保可以测试到材料的极限。压力分辨率:量程的分辨率决定了压力测量的精度,高分辨率有助于获取更精确的测试数据。测试需求:不同的包装材料可能有不同的耐压要求,选择的量程应满足这些需求。技术讲解均匀压力分布:耐压试验机的压板设计应确保在测试过程中压力均匀分布,避免因压力不均导致的测试误差。压板材质:压板的材质需要坚硬且均匀,以保证在施加压力时不会发生形变,影响测试结果。传感器精度:试验机中的压力传感器需要具有高精度和高稳定性,以确保测量结果的准确性。测试速度控制:耐压试验机应能够控制施加压力的速度,以模拟实际使用中可能遇到的不同条件。数据记录与分析:现代耐压试验机通常配备有数据记录和分析软件,可以自动记录测试过程中的压力变化,并分析得出耐压强度。结论选择合适的耐压试验机,特别是压板尺寸和量程,对于准确地评估包装袋如牛奶吸吸袋的耐压性能至关重要。通过精确控制测试条件和详细记录测试数据,可以有效确保包装材料的质量和安全性,满足消费者和法规的要求。随着技术的发展,耐压试验机也在不断升级,以适应更广泛的测试需求和提供更精确的测试结果。
  • 日本东京理化公司发布微波合成仪用耐压反应釜
    东京理化EYELA于2010年2月15号推出了耐压微波合成反应釜,釜体由金属镂空外套和PTFE内管组成,镂空金属外套既保证了微波能量的充分传导又保证了安全,反应在PTFE内管里进行,PTFE超强的化学惰性保证了任何化学组分都不会产生可觉察得到的腐蚀和污染。 品名 微波合成用 耐压反应釜 型号 MWP-1000 / MWP-2000 货号 240180 / 240860 反应釜个数 1个 合成体积 5~10mL / 25~60mL 温度耐受范围 室温+10~220℃ 最高耐受压力 2.5MPa(25kg) 搅拌方式 磁力搅拌(磁力搅拌器需另配) 接液部材料 PFA、PTFE 最长连续反应时间 4小时以内 / 2小时以内 容器外寸法(㎜) &phi 50× 130H / &phi 95× 136H
  • 2025年版《中国药典》4051 药典金属罐耐压性能测定法解读
    2025年版《中国药典》4051 药典金属罐耐压性能测定法解读金属罐的耐压性能是衡量其承压能力的重要指标,尤其是在药品包装领域,金属罐因其密封性、耐腐蚀性和可回收性而被广泛使用。对于需要保持内部压力稳定的气雾剂等产品,金属罐的耐压性能直接关系到药品的完整性和有效性。本文将介绍金属罐气密性水浴试验仪(MFY-06S)和金属罐爆破压力测定仪(NLY-03)的产品特点及其在耐压性能测试中的应用。1.金属罐耐压性能的重要性金属罐的耐压性能测试是确保药品在储存和运输过程中安全性和完整性的关键。根据2025年版《中国药典》4051金属罐耐压性能测定法,以及相关国家标准和国际标准,金属罐的耐压性能测试包括气密性能测试和变形压力及爆破压力测定。主要考虑的是金属罐体里面承受较高压力,在此压力下包装的密封性能和承压能力。三泉中石推出的金属罐气密性水浴试验仪、金属罐爆破压力测定仪能够很好解决两种测试。2.试验设备介绍济南三泉中石实验仪器有限公司自主研发生产的金属罐气密性水浴试验仪(MFY-06S)和金属罐爆破压力测定仪(NLY-03)是进行金属罐耐压性能测试的专业设备。(1)金属罐气密性水浴试验仪(MFY-06S)产品特点:采用特殊定制的夹具连接金属罐与仪器管路,能够向罐体内通入0.8MPa至0.85MPa的高压气体,通过在水下观察保压过程中的压力变化和瓶身是否有气泡冒出来判断气密性。需提醒的是三泉中石气密性水浴试验仪设置了自动保压功能,能够保持整个测试过程中压力的保持。应用:适用于药品包装用吸入气雾剂、外用气雾剂等金属罐的气密性能测定。(2)金属罐爆破压力测定仪(NLY-03)产品特点:全自动显示整个实验过程的压力变化,能够满足各容量爆破压力试验要求。其实是测试金属罐的极限承压能力,同样要采取三泉中石为其特殊定制的专用夹具,在样品罐内注满液压油或纯化水后,通过特殊定制的专用夹具将金属罐与设备相连,逐渐升高压力至变形压力和爆破压力规定值,保持10秒,观察罐体有无永久性变形,继续升压至爆破压力规定值,保持10秒,观察罐体是否爆裂。由于试样的变形导致压力变化,在此过程中仪器需要自动补压,维持规定压力。需要注意的是因为爆破压力较高,安全起见,仪器必须有可靠的防护装置才能进行实验,三泉中石的金属罐爆破压力测定仪可满足此要求。应用:测试金属罐的极限承压能力,适用于药品包装用金属罐的变形压力和爆破压力测定。3.试验过程与结果在耐压性能测试中,金属罐经过气密性测试,确保无气泡泄露。通过爆破压力测定仪(NLY-03)进行极限承压测试,观察在规定压力下罐体是否发生永久性变形和爆裂。试验结果显示,所测试的金属罐在规定的耐压范围内表现出良好的气密性和抗压能力,未发生泄漏或破裂。4.结论金属罐的耐压性能测试对于保证药品质量至关重要。济南三泉中石实验仪器有限公司提供的金属罐气密性水浴试验仪和金属罐爆破压力测定仪,以其高效、精确的性能,为金属罐的耐压性能测试提供了强有力的技术支撑。这些设备不仅满足了国家标准的要求,而且在技术创新和国家标准的制定中发挥着积极作用,为药品包装检测领域提供了高标准的检测设备和解决方案。
  • 世界耐压水平最高 日立高新超高效液相色谱仪 ChromasterUltra Rs发布
    日立高新技术公司于2013年11月18日在中国发布了ChromasterUltra Rs超高效液相色谱仪。ChromasterUltra Rs具有目前世界最高的耐压水平:140 MPa,可真正实现超高速分析;新开发的色谱柱理论塔板数高达50,000以上,耐压高达140MPa,实现了真正的超高分辨分析;二极管阵列(DAD)检测器的65 mm流通池、新型光学系统可实现真正的超高灵敏度分析。 众所周知,药物和化学领域的研发部门对仪器性能、分辨和灵敏度的要求是非常高的,而ChromasterUltra Rs超高效液相色谱仪可完全满足这些用户的要求。现在典型的前沿分析,如:对化学性质相似物和合成化合物中的杂质进行高分辨分析,对跟日常生活密切相关的有害物质等杂质成分进行高灵敏度检测,这些都对仪器性能提出了很高的要求,而日立高新超高效液相色谱仪(UHPLC)可完全满足这些要求。特点 超高速分析 目前世界最高的耐压水平:140 MPa,可真正实现超高速分析。因系统耐压增强,有些会导致压力升高的流动相也可使用,这样扩大了可选分析方法的范围,非常适合复杂成分的检测和分析方法的开发。 高分辨分析 新开发的色谱柱(LaChromUltra II ODS C18,填料粒径1.9 µ m,长250 mm),理论塔板数高达50,000以上,耐压高达1 40MPa,实现了真正的超高分辨分析。新型二元泵配有冲程可变独立柱塞,除了日立特有的LBT*1技术,还标配低容量双螺纹混合器,这些都确保送液时的混合效果和稳定性更好。10 mm全反射型毛细管流通池,可有效减小柱外扩散,获得更高分辨。 高灵敏度分析 二极管阵列检测器的65 mm流通池(选配),灵敏度极高,对痕量物质的检测尤为突出。二极管阵列(DAD)检测器的新型光学系统有效地减小了噪音和漂移,保证了高灵敏度的分析结果。自动进样器配有多种清洗模式,标配进样口反冲功能,极大降低了样品残留。 模块产品线 二极管阵列(DAD)检测器系统紫外-可见(UV-VIS)检测器系统 应用例 水解蛋白的肽图法 新型色谱柱(250 mm长、填料粒径1.9 µ m)的理论塔板数和峰容量更高。该色谱柱可耐受的压力更高,与填料粒径5 µ m的色谱柱相比(即使长度相同),分析时间缩短一半,而峰容量提高了1.4倍。 色谱条件 流动相 (A)0.1%-TFA/H2O (B)0.1%-TFA/CH3CN 梯度 (1)5% B(0 min)&rarr 45% B(60 min) (2)5% B(0 min)&rarr 45% B(30 min) 流速 (1)1.0 mL/min (2)0.85 mL/min 柱温 40° C 检测波长 215 nm 进样量 (1)10 µ L(约 100 µ g) (2)5 µ L(约 50 µ g) *1:LBT:液体压缩技术更多详细信息请参考日立高新技术公司网站:http://www.hitachi-hitec.com/global/cn/zh/science/lc/chromasterultra.html 关于日立高新技术公司:   日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人,有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是&ldquo 成为独步全球的高新技术和解决方案提供商&rdquo ,即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部,通过提供高端的科学仪器,提高了分析技术和工作效率,有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力,为实现人类光明的未来贡献力量。  更多信息请关注日立高新技术公司网站:http://www.hitachi-hitec.cn
  • 长春智能生产绝缘材料电气强度测试仪
    GJW-50kV计算机控制电压击穿试验仪 一、适用范围 本机主要适用于固体绝缘材料如:绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤维制品、云母及其制品、、陶瓷和玻璃等在工频电压下击穿电压,击穿强度和耐电压的测试,符合GB1408.1-2006标准常温状态下的测试。 二、主要技术参数及精度 1、输入电压: AC220V 2、输出电压: 0~50KV(交直流) 3、测量范围: 5kV~50kV 4、高压分级及升压速率 1)0~5kV 升压速率 0.5kV/S 2)>5kV 升压速率 1kV/S 3)升压速率连续可调 5、耐压试验电压: 0~50KV连续可调整 6、耐压时间: 0~4H 7、功率: 5KVA 8、电源: AC220V ± 10% 50-60HZ 三、精度等级:1级 四、主要功能 该仪器采用计算机控制,能过人机对话方式,完成对、绝缘介质的工频电压击穿,工频耐压试验,主要适用于固体绝缘材料。并对实验过程中的各种数据快速、准确地进行采集、处理、存取、显示、打印。本仪器属我公司首创,国家专利批为我公司专利 五、基 本 配 置 1、主机 2、试验台一个 3、油箱一个 4、试验电极三个 5、试验软件 6、清华同方计算机一套 7、A4彩色喷墨打印机一台 公司名称:长春市智能仪器设备有限公司 地址:长春市经济开发区昆山路2755号 联系电话:0431-848644218 13944864580 传真:0431-84642036 联系人:芮小姐 Http://www.znyq.com. E-mail:rsm-72@163.com
  • 236万!广东省特检院云浮检测院采购全自动蒸馏测定仪、耐压试验、气密性试验过程记录仪等
    项目概况广东省特检院云浮检测院2021年度仪器设备采购项目(三次)招标项目的潜在投标人应在广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/获取招标文件,并于2021年11月10日 08时30分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:GDXJ2021HGK2008项目名称:广东省特检院云浮检测院2021年度仪器设备采购项目(三次)采购方式:公开招标预算金额:2,366,880.00元采购需求:采购包1(广东省特检院云浮检测院2021年度仪器设备采购项目):采购包预算金额:2,366,880.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他仪器仪表便携式X射线数字成像系统DR1(台)详见采购文件1,300,000.001,300,000.001-2其他仪器仪表电梯定检/监检综合检测系统1(台)详见采购文件198,000.00198,000.001-3其他仪器仪表电梯曳引性能检测仪1(台)详见采购文件120,000.00120,000.001-4其他仪器仪表起重机疲劳裂纹监测仪1(台)详见采购文件98,000.0098,000.001-5其他仪器仪表全自动蒸馏测定仪1(台)详见采购文件98,000.0098,000.001-6其他仪器仪表笔式电磁超声测厚仪1(台)详见采购文件69,000.0069,000.001-7其他仪器仪表自动扶梯围裙板强度检测仪1(台)详见采购文件62,000.0062,000.001-8其他仪器仪表电梯层门强度检测仪1(台)详见采购文件62,000.0062,000.001-9其他仪器仪表机电类检验工具箱2(台)详见采购文件92,000.0092,000.001-10其他仪器仪表扶梯运行安全间隙检测仪1(台)详见采购文件45,000.0045,000.001-11其他仪器仪表耐压试验、气密性试验过程记录仪2(台)详见采购文件60,000.0060,000.001-12其他仪器仪表全自动石油产品密度测定仪1(台)详见采购文件26,000.0026,000.001-13其他仪器仪表可伸缩微型智能摄像仪4(台)详见采购文件79,200.0079,200.001-14其他仪器仪表快速马弗炉1(台)详见采购文件19,800.0019,800.001-15其他仪器仪表安全阀密封面成套研磨工具1(台)详见采购文件12,000.0012,000.001-16其他仪器仪表涂层测厚仪2(台)详见采购文件9,800.009,800.001-17其他仪器仪表探伤专用紫外线灯1(台)详见采购文件3,800.003,800.001-18其他仪器仪表电热恒温鼓风干燥箱1(台)详见采购文件3,300.003,300.001-19其他仪器仪表便携式大厚度超声波测厚仪2(台)详见采购文件6,000.006,000.001-20其他仪器仪表LED高亮观片灯1(台)详见采购文件2,980.002,980.00本采购包不接受联合体投标合同履行期限:签订合同后30日历天内安装完毕,进口产品要求60日历天内安装二、申请人的资格要求:1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件,提供下列材料:1)具有独立承担民事责任的能力:在中华人民共和国境内注册的法人, 投标时提交有效的营业执照(或事业法人登记证或身份证等相关证明) 副本复印件。2)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录:提供2021年4月至今任意一个月的缴纳税收和社保的凭证。如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的,应提供相应文件证明。3)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度:供应商必须具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度(提供2019年、2020年度经审计的财务报告或提供基本开户银行出具的资信证明;投标人为新注册的,提供其中任意一个月的财务状况报表复印件(提供资产负债表、利润表、现金流量表)) 。4)履行合同所必须的设备和专业技术能力:履行合同所必须的设备及专业技术能力材料情况。5)参加采购活动前3年内,在经营活动中没有重大违法记录:参照投标(报价)函相关承诺格式内容。 重大违法记录,是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。(较大数额罚款按照发出行政处罚决定书部门所在省级政府,或实行垂直领导的国务院有关行政主管部门制定的较大数额罚款标准,或罚款决定之前需要举行听证会的金额标准来认定)6)信用记录:供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单”记录名单; 不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。 (以采购代理机构于投标(响应) 截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn) 及中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn/) 查询结果为准, 如相关失信记录已失效, 供应商需提供相关证明资料) 。7)供应商必须符合法律、行政法规规定的其他条件:单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无。三、获取招标文件时间:2021年10月20日至2021年10月27日,每天上午00:00:00至12:00:00,下午12:00:00至23:59:59(北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价:免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2021年11月10日 08时30分00秒(北京时间)地点:广东省云浮市云城区城中路110号三楼五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标,请在投标前详细阅读供应商操作手册,手册获取网址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题,可通过400-1832-999进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标,需要提前办理CA和电子签章,办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南,指南获取地址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金,供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/),申请办理投标(响应)担保函、保险(保证)保函。4.本项目支持电子保函,可通过登录项目采购电子交易系统跳转至电子保函系统进行在线办理。电子保函办理办法详见供应商操作手册。5.本项目采用电子评标,提交投标文件当天,供应商须携带CA至现场解锁电子投标文件。6.报名时供应商需提交如下资料:1)提供企业企业法人营业执照(或三证合一证明)复印件;2)法定代表人、被授权人身份证复印件、法定代表人资格证明书原件、法定代表人委托授权书原件;3)投标人未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)以下任意记录名单之一:①记录失信被执行人;②重大税收违法案件当事人名单;③政府采购严重违法失信行为。同时,不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间;【说明:①由负责资格性审查人员于投标截止日在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)查询结果为准;②采购代理机构同时对信用信息查询记录和证据截图或下载存档;③如相关失信记录已失效,投标人须提供相关证明资料。】; 4)为采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参加该采购项目的其他采购活动(提供《声明函》格式自拟);5)单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动(提供《声明函》格式自拟);以上提交的报名资料均须加盖供应商公章并形成扫描件发送至代理机构(邮箱地址:gdxj008@126.com),采购代理机构确认其报名资格,采购代理机构只接受提供完整报名资料的供应商的报名。上述报名资料原件须在递交投标文件时同时递交给代理机构备案。(备注:供应商获取了报名资格并非意味着满足了合格、有效投标人的基本条件,一切均以评标委员会共同评定确认的结果为准,以上资料须放入投标文件中。)七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.釆购人信息名 称:广东省特种设备检测研究院云浮检测院地 址:广东省云浮市云城区城北富善路联系方式:0766-8939378、联系人:谢先生2.釆购代理机构信息名 称:广东晓君招标采购代理有限公司地 址:云浮市云城区城中路110号三楼联系方式:0766-8399669、联系人:李小姐3.项目联系方式项目联系人:杨晓君电 话:0766-8399669、联系人:李小姐广东晓君招标采购代理有限公司2021年10月20日
  • 绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?
    绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?1 为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数? 这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器,如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作,将测试电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读数小于199,既只为三位数且di一位数为1 时,其准确度要下降。所以在测量电阻时当di一次读数从1 变为某一读数时,不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时,即读数位数多的比读数位数少的准确度高。2为什么测量完毕时一定要将量程开关再拨到104档后才能关电源? 这是因为在测量时被测物体及仪器输入端都有一定的电容,这个电容在测量时已被充电到测量电时的电压值,如果仪器不拨到104挡后关电源这个充电后的电容器会对仪器内的放大器放电而造成仪器损坏。当被测量物体电容越大,测试电压越高时,电容器所储藏的电能越大,更容易损坏仪器,特别是在电阻的高量程或电流的低量程时因仪器非常灵敏,仪器过载而损坏的可能性更大。所以一定要将量程开关再拨到104挡后才能关电源。3为什么测量时仪器的读数总是不稳? 一般的材料其导电性不是严格像标准电阻样在一定的电压下有很稳定的电流,有很多材料特别是防静电材料其导电性不符合欧姆定律,所以在测量时其读数不稳。 这不是仪器的问题,而是被测量物体的性能决定的。有的标准规定以测量1分钟时间的读数为准。通常在测量高电阻或微电流时测量准确度因重复性不好,对测量读数只要求2位或3位。另外在测量大电阻时如果屏蔽不好也会因外界的电磁信号对仪器测量结果造成读数不稳。4为什么测量一些物体的电流时用不同的量程也会出现测出结果相差较大? 这是因为一般物体输出的电流不是恒定流,而仪器有一定内阻,若在仪器上所选量程的内阻过大以至于在仪器上的电压降影响被测物体的输出电流时会造成测量误差。一般电流越小的量程内阻越高,所以在测量电流时应选用电流大的量程。在实际使用时即只要电流表有读数时,读数位数少的小的比读数位数多的准确度高。 5 为什么测量完毕要将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源? 这是因为机内的电容器充有很高的电压(zui高电压达1200V以上),这些电容器的所带的电能保持较长的时间,如果将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源,则会将机内的高压电容器很快放电,不会在测量的高压端留有很危险的电压造成电击。如果仅拨电源线而不是将电压调至10V档,虽然断了电源,但机内高压电容器还有会因长时间保持很高的电压,将会对人员或其它物体造成电击或损坏。在仪器有问题时也不要随便打开机箱因机内高压造成电击,要将仪器找专业技术人员或寄回厂家修理。6为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压? 在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压,无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流,这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体的(分布)电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低,当您改变测量电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压,在确保被测量物体不会因电压过高击穿时,要先将量程开关拨到104档后关闭电源,再从仪器后面板调整到所要求的电压。有的材料是非线性的,即电压与电流是不符合欧姆定律,有改变电压时由于电流不是线性变化,所以测量的电阻也会变化。
  • 绝缘油析气性测量仪的工作原理是什么?
    电气绝缘油在高强度电场的作用下,部分烃分子会发生裂解而产生气体,这部分气体以微小的气泡从油中释放出来。如果小气泡量增多,它们会互相连接而形成大气泡。由于气体与油的电导率有很大的差异,在高压电场的作用下,油中会产生气隙放电现象,而有可能导致绝缘的破坏,这种现象在超高压输变电设备中显得尤为突出。为克服这种倾向,用于超高压设备的变压器应满足析气性指标要求。 绝缘油的吸气性又称为气稳定性,是指油在高电场强的作用下,烃分子发生物理/化学变化时,吸收气体或放出气体的特性,如果绝缘油易放出气体,那么就会形成气体穴存在油中,会发生局部放电或过热,严重的会导致油击穿。因此,希望绝缘油是吸气的,芳香烃是吸收气体的,为改变绝缘油的吸气性,一般采用往油中添加浓缩芳烃或人工合成的芳香烃化合物。
  • 新品上市-输液袋耐内压测试仪!!!
    随着输液治疗的普遍应用,输液用品由开始的从玻璃输液瓶到聚氯乙烯(PVC)软袋、到聚丙烯、聚乙烯(PP)硬塑料瓶,直至符合环保的非PVC复合膜软袋(TPE)。非PVC复合膜软袋在国外日益广用于输液包装,复合膜软袋的材料质量符合欧洲药典、日本药典及美国药典的标准,具有很低的透水性、透气性及迁移性,适用于绝大多数药物的包装。该软袋是由三层共挤膜制成,不使用黏合剂,膜的清洗、软袋的成型等均在100级洁净厂房中完成,无热原、无微粒。 聚丙烯/聚丙烯/聚丙烯三层共挤膜是指以聚丙烯为主体,采用共挤出工艺,不使用黏合剂所形成的三/五层等输液用膜。 袋是指由聚丙烯/聚丙烯/聚丙烯三/五层等共挤输液用膜通过热合方法制成的输液袋。 越来越多的客户去关注包装耐内压力方面的测试,YBB 00102005-2015里面也明确要求其测试项目:市场上普遍采用的是通过过模拟包装在仓储、运输等过程中的堆码、挤压损伤等行为,检测试样在试验前后性能的变化,对材料的耐压性能进行科学的量化分析和判断。 我们普创科技通过和客户反复沟通认为平常的耐压性不可以满足其测试性能,我们设计新品其检测口检测试样内部压强,则需要增加力值传感器检测设备对试样施加的压力。并通过验收其名称为:输液袋耐压性测试仪~SCT-A3内压力检测仪。 该设备由触摸式微电脑控制,通过电机控制使压板达到预期的压力,由微电脑进行计时、控制电机的换向,控制试样压板上下动作,观察试样在一定压强和时间 下的密封状况。设备具有自动恒温系统和自动注、放液功能。适用于包装生产企业,检测机构和制药企业。想了解更多的细节部分请多多关注我们!
  • 瓶口边厚仪是如何测量瓶口边缘厚度的?基于何种技术或原理
    在现代工业生产中,瓶口边厚仪作为一种关键的质量控制设备,广泛应用于医药、化工、食品等多个领域,尤其在玻璃瓶、塑料瓶等包装容器的生产中发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨瓶口边厚仪的工作原理、所采用的技术或原理。一、瓶口边厚仪的工作原理概述瓶口边厚仪是一种高精度测试设备,主要用于测量玻璃瓶或塑料瓶瓶口边缘的厚度。其工作原理基于机械接触式测量技术,通过精确的传感器和数据处理系统,实现对瓶口边缘厚度的准确测量。该设备不仅具有高度的测试准确性和重复性,还能在不对被测物体造成损伤的情况下完成测量,确保测试结果的可靠性。二、机械接触式测量技术详解1. 探头组件与传感器的作用瓶口边厚仪的核心部件包括探头组件和传感器。探头组件通常采用碳纤维等轻质高强度材料制成,确保在测量过程中既能稳定接触瓶口边缘,又不会对瓶子造成损伤。传感器则负责将探头接触到的物理信号(如位移、压力等)转换为电信号,供后续数据处理系统分析。2. 信号处理与显示转换后的电信号经过信号放大器放大后,进入数据处理系统。该系统利用先进的数字信号处理技术,对信号进行滤波、去噪、线性化等处理,最终得出瓶口边缘的厚度值。测量结果通过数字显示屏实时显示,便于操作人员读取和记录。三、高精度测量的实现1. 精密的机械结构设计为了实现高精度的测量,瓶口边厚仪的机械结构设计十分精密。探头组件与瓶口边缘的接触点需保持恒定且均匀的压力,以确保测量结果的准确性。同时,设备的整体结构需具备较高的刚性和稳定性,以抵抗外界干扰和振动对测量结果的影响。2. 先进的测量算法除了精密的机械结构外,瓶口边厚仪还采用先进的测量算法对信号进行处理。这些算法能够自动校正测量过程中的系统误差和随机误差,提高测量结果的精度和稳定性。同时,算法还能实现数据的实时处理和统计分析,为质量控制提供有力支持。四、非接触式测量技术的探索虽然机械接触式测量技术在瓶口边厚测量中占据主导地位,但非接触式测量技术也在不断发展和探索中。例如,基于激光或超声波的非接触式测量技术具有不损伤被测物体、测量速度快等优点,但其在瓶口边厚测量中的应用还需进一步研究和验证。五、应用实例与市场需求1. 医药行业的应用在医药行业中,瓶口边厚仪被广泛应用于药品包装容器的质量检测中。通过测量瓶口边缘的厚度,可以评估包装容器的密封性、耐压性等关键性能指标,确保药品在储存和运输过程中的安全性和有效性。2. 化工行业的需求化工行业对包装容器的要求同样严格。瓶口边厚仪在化工瓶罐的生产过程中发挥着重要作用,通过测量瓶口边缘的厚度,可以及时发现并纠正生产过程中的偏差和缺陷,提高产品的整体质量和市场竞争力。3. 市场需求与未来展望随着工业生产的不断发展和消费者对产品质量要求的不断提高,瓶口边厚仪的市场需求将持续增长。未来,随着技术的不断进步和创新,瓶口边厚仪将更加智能化、自动化和便携化,为各行各业提供更加高效、准确的质量控制手段。六、结语瓶口边厚仪作为现代工业生产中的重要质量控制设备,其工作原理和技术特点决定了其在多个领域中的广泛应用和重要地位。通过不断的技术创新和产品优化,瓶口边厚仪将不断提高测量精度和稳定性,为企业的质量控制和市场竞争提供有力支持。同时,我们也期待非接触式测量技术在瓶口边厚测量中的进一步发展和应用,为工业生产的智能化和自动化注入新的活力。
  • “绝缘”又“导热”,突破尖端电子装备发展瓶颈
    聚合物是一类重要的电工绝缘材料,然而聚合物材料的导热性普遍性较差,提升聚合物的导热性往往以牺牲绝缘性能为代价。“绝缘和导热的矛盾”是制约聚合物材料在尖端电气电子装备应用的瓶颈之一。3月2日,《自然》刊发上海交通大学化学化工学院教授黄兴溢团队与合作者的最新研究成果。研究人员通过等规链段层状排列构建阵列化纳米区域,并在阵列化纳米区域中引入亲电陷阱基团,在大幅提升柔性聚合物电介质薄膜导热性能的基础上使电阻率提升了一个数量级,解决了聚合物材料导热和绝缘的矛盾。这种聚合物电介质薄膜性能稳定,且具有良好击穿自愈性,因此在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域将有广阔应用前景。导热和绝缘矛盾聚合物电介质薄膜电容器具有极高的能量转换速率,在电磁能装备、电力电子以及新能源装备等领域的作用至关重要。随着装备、器件往紧凑化、轻量化、工作环境极端化方向发展,对聚合物电介质薄膜储能密度及耐高温性能的要求越来越高。电荷存储密度和电场强度的平方成正比。因此,电介质薄膜承受电场的能力增强,电荷存储密度就会快速增加。然而,聚合物薄膜在高电场下以电子电导为主,不再符合欧姆定律,电导电流随电场强度增加呈指数增大,会产生大量的热。传统聚合物电介质的导热系数普遍较低,且散热效率也很低,这会造成介质温度快速升高,进而引起电导指数增加、耐电强度急速降低等连锁反应,造成器件、装备失效等严重问题。尽管可以通过引入纳米添加等方式增加聚合物电介质的导热系数,但这往往以牺牲耐电强度为代价,更重要的是,纳米添加给薄膜制造工艺也带来极大挑战。因此,开发耐高温、本征高导热的聚合物电介质薄膜是最好选择。设计双链结构共聚物为解决此类问题,黄兴溢团队设计出一种双链结构共聚物(PSBNP-co-PTN)。该共聚物通过π-π堆叠作用自组装成高度有序阵列。通过偏振拉曼光谱测试发现,共聚物薄膜的偏振信号在平面上呈各向同性,在断裂面上呈各向异性。“这表明有序阵列平行于表面,因此,电介质薄膜在垂直平面方向表现出高导热系数。”黄兴溢说。研究团队通过密度泛函理论分析和热刺激电流实验发现,这种共聚物的链结构段间,存在深度为1.51 eV的电荷陷阱,且随着外电场强度增加,电荷陷阱深度进一步增大。在PSBNP有序阵列中引入一定量的PTNI分子,共聚物能表现出最优的电气绝缘性和最高的电击穿强度。电极化储能测试表明,其最大放电能量密度远优于现有的聚合物及其复合电介质薄膜。突破电子装备发展瓶颈普通聚合物和聚醚酰亚胺(PEI,已知最好的商品耐高温聚合物电介质薄膜)连续充-放电循环过程中的发热现象,在这种高导热的共聚物电介质薄膜中并未出现,研究人员甚至未观察到局部热积聚现象。实验证明,这种共聚物电介质薄膜连续充-放电循环寿命是PEI薄膜的6倍。值得一提的是,该薄膜的碳含量相对较低,这赋予了其优异的自愈性,电镜图像清晰显示了电击穿区域四周的铝金属电极被蒸发除去,碳化通道孤立于金属电极,使击穿后的金属化聚合物薄膜整体仍保持高绝缘性。自愈后的储能性没有出现明显劣化,仍能进行连续充-放电循环。“这种共聚物电介质薄膜厚度方向的本征导热系数为1.96 ± 0.06 W/(mK),是目前报道的绝缘聚合物本征导热系数的最高值。”该论文共同第一作者、助理研究员陈杰介绍说,“共聚物电介质薄膜在50000次充-放电循环后储能性依然稳定,且具有良好击穿自愈性。”“这一研究是电气工程、化学、材料、工程热物理等多学科的深度交叉融合。”黄兴溢介绍说,上海交通大学江平开教授、朱新远教授、于春阳副研究员、钱小石教授、鲍华教授,以及西安交通大学李盛涛教授和西南交通大学吴广宁教授都参与了本项研究。目前,相关技术已获发明专利授权,相关产品将在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域得到广泛应用。
  • 包装密封性测试仪的检测原理与应用
    包装的密封性直接影响到产品的质量和安全性,尤其是在制药、食品、化妆品等行业中。包装密封性测试仪通过一系列可靠的检测手段,有效评估包装的密封性能,确保产品在生产、运输和存储中的安全性。了解更多包装密封性测试仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/netshow/C572455.htm检测原理解析包装密封性测试仪的核心检测原理基于内外压差的变化。通过对真空室进行抽真空操作,试样内外产生了显著的压差。将包装试样浸入水中,观察其中的气体是否有外逸现象,以此判定包装的密封性能。如果包装在压力变化下没有发生气体泄漏,说明其密封性良好;相反,如果有气泡产生,则表明存在泄漏点。另一个检测方法是观察试样的形变和恢复过程。将试样放置在真空环境中,观察其膨胀情况。随后,解除真空环境,观察试样是否能够恢复原状。这一过程可以有效评估包装材料的耐压性和结构稳定性。广泛应用领域包装密封性测试仪在以下行业和包装类型中有着广泛的应用:制药行业:药用玻璃瓶、西林瓶、塑料固体瓶、注射器、滴眼剂瓶、药包材医疗器械:医疗器械包装、移液管、扎盖食品行业:真空包装袋、罐头、奶粉袋、果冻杯、铝箔袋化妆品与日化行业:化妆品瓶袋、铝塑软袋通过针对这些领域的不同包装类型进行密封性和微生物侵入检测,确保产品的安全性和质量。行业应用价值包装密封性测试仪已经成为制药厂家、药包材生产企业、药检中心、医疗器械公司、食品企业以及化妆品企业中重要的检测工具。通过严格的密封完整性检测,这些行业可以确保产品的质量符合标准,减少因包装缺陷导致的安全隐患,提升消费者对产品的信任度。无论是在制药还是食品、化妆品等领域,包装密封性测试仪都扮演着至关重要的角色,保障了产品的安全性和可靠性。
  • 绝缘油析气性测定仪产品知识培训
    为了让生产及销售员工更多的了解产品知识,提高生产及业务水平,更好生产产品和服务客户。7月15日,北京得利特技术部经理组织开展了 绝缘油析气性测定仪产品知识培训,参加此次培训的有20多位生产及销售员工,技术经理先普及了一下绝缘油析气性测定仪的生产标准.然后又根据实际产品讲解了绝缘油析气性测定仪的系统构造,技术经理现场对仪器进行参数设定,员工更加直观的了解了产品的重要参数。员工认真听讲,做笔记。不懂的地方积极提问,技术经理耐心帮大家解答。 通过这次培训,生产员工了解了析气性测定仪系统结构,以后在生产过程中可以简单解决遇到的小问题,提高生产效率,销售员工可以向客户详细的介绍我们的仪器产品,让客户更加深入了解我们的产品,提高了销售业务能力。A1210绝缘油析气性测定仪适应标准:GB/T11142-89、NB/SH/T0810-2010、ASTM D2300。用于测定绝缘液在受到强度足以引起在液、气交界处放电的电场作用下,放出吸收气体的能力。适用于测定电缆油、电容器油和变压器油。A1210操作简便、精度高,广泛应用于石化、电力、铁路、科研等部门。仪器特点大屏幕液晶显示,中文提示菜单,触摸屏控制,方便试验操作。透明的恒温油浴槽,采用先进的PID控温整定,使系统温度更精确。高压系统采用干式高压变压器,环氧真空浇注工艺,可确保输出电压稳定可靠。自动计时,具有定时报警功能,方便提示试验人员。透明安全保护罩,保证试验人员安全。可根据试验要求选定标准。可提供仪器鉴定报告,使试验结果更具有可溯性。
  • 用细菌制造出高性能绝缘纳米纸
    中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出了一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。 复合纳米纸的的制备与结构示意图 中国科大供图随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,已经成为今后深入探索的主要障碍。在这些极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)也逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,在此次工作中,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究报道的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。
  • 我国科学家制出绝缘纳米新材料
    合肥5月25日电近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,成为今后深入探索的主要障碍。在极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究中的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。
  • 高压漏电起痕试验机的测试原理是什么?
    高压漏电起痕试验机的测试原理是什么?实验原理:漏电起痕试验是在固体绝缘材料表面上,在规定尺寸(2mm×5mm) 的铂电极之间,-施加某一电压并定时(30s)定高度(35mm)滴下规定液滴体积的导电液体(0.1%NH 4CL),用以评价固体绝缘材料表面在电场和潮湿或污染介质联合作用下的耐漏电性能,测定其相比电痕化指数(CT1) 和耐电痕化指数(PT1) 。主要配件 序号型号产地1箱体(可选不锈钢箱体)宝钢A3钢板,喷塑2变压器浙江二变3调压器正泰4继电器及底座正泰5漏电保护器正泰6按钮正泰7计时器欧姆龙8短路电流智能表上海9温控器日本欧姆龙10导线上海启帆11计数器欧姆龙12无线控制器上海埃微自主研发13电磁阀亚德克在操作过程中要注意的事项:1、在操作过程中,人员应该注意个人防护,避免漏电受伤或被溶液沾染到口、眼部位造成伤害2、输入电源AC220±2%。3、排气管应通出窗外。4、在对样品进行时,请勿打开仓门,待试验完之后或当实验失效产生火烟时,先打开风扇排除烟雾后,再打开仓门进行作业。5、实验前须确认设备是否在计量有效期内,如超期则不能进行实验6、电源应用有地线的三极插座,保证接地可靠。主要技术指标:1) 空气环境:0~40°C;2) 相对湿度:≤80%;3) 无明显振动及腐蚀性气体的场所;4) 工作电压:AC220V±2% 50HZ±1%,1KVA;5) 试验电压:100~600V连续可调数显,电压表显示值误差:1.5%,显示值为:r.m.s;6) 延时电路:试验回路在(0.5±10%)A(r.m.s)或更大电流时延时(2±10%)S后动作;电极:a: 5㎜×2㎜矩形铂金电极和黄铜电极各一对;b: 电极尺寸要求:(5±0.1)㎜×(2±0.1)㎜×(≥12)㎜,其中一端凿尖角度为(30±2)°(即试验端呈30°±2°斜角),凿尖平面宽度为0.01㎜~0.1㎜;c: 电极间所成角度为60°±5°,间距为(4±0.1㎜);d: 对样品压力为:1.00N±0.05N;7) 滴液系统:a: (30±5)秒(开启滴液时间28S+开启滴液持续时间2S)自动计数、数显(可预置),50滴时间:(24.5±2)min b: 滴液针嘴到样品表面高度:35㎜±5㎜(附一个量规作测量参考) c: 滴液重量:20滴:0.380g~0.489g 50滴:0.997g~1.147g 8) 短路电流:两电极短路时的电流可调至(1±0.1)A,数显±1%,电流表显示值为有效值(r.m.s) 9) 仪器外形尺寸(宽*高*深)1100*1150*550㎜(0.5立方);700*385*1000㎜(0.1立方);10) 箱体由1.2厚的304不锈钢板制成,可订制0.75立方;11) 样品支撑平板:厚度≥4㎜的玻璃;12) 针嘴外径:A溶液:0.9㎜~1.2㎜B溶液: 0.9㎜~3.45㎜13) 滴液大小根据滴液系统而定;14) 风速:0.2M/S。产品特点:1、 本仪器支持5路试样同时进行试验,每路都有独立的控制系统进行控制2、 本仪器核心控制系统由西门子PLC控制,通过光电隔离方式进行采集电压和电流,有效解决抗干扰问题使数据采集保持稳定3、 本仪器显示部分是9寸触摸屏,操作方便,数据显示直观,能够实时显示每个试样的泄露电流4、 可以自由设定泄露电流数值,当实验中的电流超过设定电流值时,能够提示报警,并切断高压电源,并不影响其它试样继续做试验5、 滴液流量大小可根据实际需求自由设定6、 通过手动旋钮顺时针调到指定试验电压。7、 可以手动自由设定试验时间8、 本仪器具有排风和照明功能漏电起痕试验仪是IEC60112 : 2003 《固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法》是按GB4207、IEC60112等标准要求设计制造的专用检测仪器,适用于对电工电子产品、家用电器的固体绝缘材料及其产品模拟在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定,具有简便、准确、可靠、实用等特点。满足标准:GB/T6553-2003 及 IEC60587:1984《评定在严酷环境条件下使用的电气绝缘材料耐电痕化和蚀损的试验方法》GB_T3048.7-2007电线电缆电性能试验方法_第07部分:耐电痕试验漏电起痕试验仪是IEC60112 : 2003 《固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法》
  • 浙江省计量院预算3485万元采购显微CT、试验机、试验箱等仪器设备
    浙江省计量科学研究院成立于1960年,是浙江省人民政府计量行政部门依法设置并经国家总局授权的省级法定计量检定机构、浙江省市场监督管理局所属公益二类事业单位、浙江省科技厅重点扶植科研院所之一。目前拥有实验室面积3万多平方米,设备资产超过3亿元。下设电能计量研究所、流量计量研究所、热工计量研究所、力学计量研究所、长度与精密测量研究所、信息与电磁计量研究所、交通与声学计量研究所、医学与电离辐射计量研究所、生物与化学计量研究所。可对长度、力学、热工、电磁、无线电、声学、时间频率、化学、光学、电离辐射等领域计量器具及参数进行检定、校准和全性能检测。为进一步展开工作,浙江省计量科学研究院于近日公布了一批仪器设备采购意向,采购品目涉及500kV高压计量装置、1800kV冲击耐压试验装置、淋雨试验装置、疲劳试验机、显微CT、多分量力传感器校准装置、环境试验箱等,预算金额相加达3485万元,预计采购时间为2022年7月。浙江省计量科学研究院2022年7月仪器设备采购意向序号项目名称预算金额需求概况1220kV电力用测量互感器国家型式评价实验室建设1900万元包括500kV工频串联谐振装置、局部放电测量系统、电压互感器综合试验装置、500kV高压计量装置、1800kV冲击耐压试验装置、淋雨试验装置、耐压测试集成装置、短路承受能力试验装置、电流互感器综合试验装置、组合互感器检定装置、绝缘油性能综合试验装置、互感器密封性能及测量装置、互感器压力测量装置、气体露点仪、沙尘试验箱、弹簧冲击锤、宽频功率标准测量系统、高压安全综合测试系统、高压电量多参数量传标准、宽频互感器检定装置、宽量程互感器检定装置、直流互感器误差检定装置等。2疲劳试验机250万元准确度等级1级疲劳试验机1套,用于驮预应力钢材的检测。3显微CT550万元1.微焦点尺寸:≤2μm;2.像素尺寸:≤75μm;3.像素数:≥2048*2048。满足JJF 1596-2016要求。4多分量力传感器校准装置405万元建立多分量力传感器校准装置,xyz向力准确度等级0.3级,x/y/z向力矩量程(50-5000)Nm,准确度等级0.3级。5环境试验箱及实验室改造100万元用于对气体分析仪类仪器计量性能进行测试时提供额定温度工作条件,由于在气体分析仪的测试过程会排放出有毒有害或易燃易爆气体,需购置具有通风功能的环境试验箱和对实验室进行改造。6体积管油流量标准装置280万元主要用于对油库贸易结算用容积式流量计、科里奥利质量流量计的检定,优先采用体积管作为主标准器。
  • 全新升级|在线式颗粒计数器 现场测量油液污染度
    霍尔德上市新品啦!2024年01月09日上市了一款在线式颗粒计数器【在线式颗粒计数器←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】配电变压器多暴露在露天环境中,其绝缘油(变压器油)受外部杂质、空气接触以及设备高温运行的影响,逐渐变质。一旦绝缘油变质,它原有的灭弧、冷却和绝缘功能就会丧失。为了防止因油质变差导致的安全运行问题,我们必须对正常运行的配电变压器定期进行油样化验分析,并根据分析结果采取相应的处理措施,确保油质的稳定,从而保障变压器的正常运行。在线式颗粒计数器是采用国际液压标准委员会指定的光阻(遮光)法计数原理,专门用于现场在线测量的、油液污染度等级检测装置。具有体积小、质量轻、检测速度快、精度高、重复性好等优点,可在高温高压等及其恶劣的条件下工作。适用于发动机油、齿轮油、变压器油(即绝缘油)、液压油、润滑油、合成油、水基类(水基液压油、水乙二醇等)、醇类、酮类等一切透光溶剂,可广泛应用于电力电厂、航空航天、石油化工、交通港口、钢铁冶金、汽车制造等领域。主要特点:1.采用光阻(遮光)法原理,使用高精度激光传感器,体积小、精度高、性能稳定;2.适用于现场的在线检测,可实时监测用油系统中的颗粒污染度;3.内置数据分析系统,能显示各通道粒径的真实数据并自动判定样品等级;4.标准款可直接耐压100公斤,可选配减压阀用于在线高压测量;5.具有体积冲洗和时长冲洗模式,方便用户对设备的使用和维护;6.内置ISO4406、NAS1638、SAE4059、GJB420A、GJB420B、ГOCT17216、GB/T14039等颗粒污染度等级标准;7.内置校准功能,可按GB/T21540、ISO4402、ISO11171、GB/T18854等标准进行校准,一次测试可以给出所有内置标准结果;8.可独立设定所有标准任意报警级别,实现污染度或洁净度检测;9.RS232或RS485接口,支持标准Modbus协议可连接电脑、上位机、打印机、PC系统或其它设备进行数据监控、处理;10.超大存储,可选择存储在仪器内部或外部存储设备中;11.坚固外型结构,适合复杂工作环境;12.下进上出的模式有利于限度减小在线气泡对测试结果的干扰;13.可连续测试也可任意设置测试时间间隔;14.中英文双系统,客户可自由切换,适合外销出口;15.触屏或者薄膜按键操作,可自由切换,仪器界面可自由控制远端打印机的开关;16.可选接4G/5G模块,支持手机或电脑端远程数据监控、历史数据、曲线查询(选配);17.内置水分和温度传感器模块,可同时输出四种参数信息(选配)技术指标:光源:半导体激光器;流速范围:5-500m/min;检测样品粘度:≤650cSt;在线检测压力:0.1~10Mpa(选配减压装置最高压力可达42Mpa);粒径范围:1~600μm;接口:USB接口、RS232接口、RS485接口;数据存储:提供1000组数据存储空间,并支持优盘存储;灵敏度:1μm或4μm(c);极限重合误差:40000粒/m;计数体积:1~999m;计数准确性:±0.5个污染度等级。
  • 时代新维发布北京时代新维TP575 绝缘油析气性测定仪价格新品
    应用TP575 析气性测定仪广泛应用于石化、电力、铁路、科研等部门,是油品分析和质量检查不可缺少的设备。原理该仪器符合国家标准GB/T 11142-89和国家行业标准NB/SH/T 0810-2010《绝缘油在电场和电离作用下析气性测定法》,绝缘油经经干燥和氢气饱和后,绝缘液体和液面上的氢气层在电压为10KV、频率为50Hz、油温为80℃、测试时间为120min的条件下,受到径向电场的作用,油、氢气交界面因放电反映导致油本身吸收或放出气体的倾向。功能特点* 7寸大屏幕触摸液晶屏,图像清晰、操作方便。* 不同标准集于一身,客户选择性高。* 内置流程图,用户实验方便操作。* 进口温度传感器,测量精度高。* 进口温控模块,高精度控温。* 带排油阀,换油操作方便。* 热敏打印机打印结果,稳定可靠。* 具有安全防护开关,仪器使用安全可靠。* 储存1000条历史数据,方便查询。技术指标氢气进气压力:0.05~0.1Mpa恒温温度:80℃±0.05℃(可调范围:室温~100℃)分 辨 率:0.01℃试验电压:10kV±0.2 kV分 辨 率:0.01kV时间计量:5 min、10 min、50min、120min(根据标准自动转换)计时误差:<±0.1s使用温度:(10~40)℃相对湿度: <85%加热功率:≤1500W搅拌速度:1200转/分电源电压:AC 220V±10% 50Hz±10%整机功率:≤1700W外型尺寸:控 制 器:320mm×305mm×195mm高压发生器:320mm×305mm×380mm析气性测定仪:320mm×305mm×590mm订购指南配件指南* 析气池* 量气管注意事项1.仪器外壳应与大地接触良好以保证安全。2.恒温浴内没有液体时,不得启动仪器,否则将损坏加热器。3.在更换保险丝或其它零部件时,应拔下电源插头。4.如果更换了新的量气管需要重新输入数据。5.非专业人员不得随意拆修仪器。6.仪器使用完毕后,应及时切断电源。创新点:* 7寸大屏幕触摸液晶屏,图像清晰、操作方便。 * 不同标准集于一身,客户选择性高。 * 内置流程图,用户实验方便操作。 * 进口温度传感器,测量精度高。 * 进口温控模块,高精度控温。 北京时代新维TP575 绝缘油析气性测定仪价格
  • 【霍尔德】液体在线式颗粒计数仪保障机械设备正常运行
    【液体在线式颗粒计数仪←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】根据国内外资料统计,液压润滑系统故障中,70%~85%是由油液中的颗粒污染引起的。因此,液压润滑行业对油液的颗粒污染问题给予了高度重视,对油液的监控也变得至关重要。油液的清洁度直接关系到液压润滑系统的正常运行。液体在线式颗粒计数仪是采用国际液压标准委员会指定的光阻(遮光)法计数原理,专门用于现场在线测量的、油液污染度等级检测装置。具有体积小、质量轻、检测速度快、精度高、重复性好等优点,可在高温高压等及其恶劣的条件下工作。适用于发动机油、齿轮油、变压器油(即绝缘油)、液压油、润滑油、合成油、水基类(水基液压油、水乙二醇等)、醇类、酮类等一切透光溶剂,可广泛应用于电力电厂、航空航天、石油化工、交通港口、钢铁冶金、汽车制造等领域。主要特点:1.采用光阻(遮光)法原理,使用高精度激光传感器,体积小、精度高、性能稳定;2.适用于现场的在线检测,可实时监测用油系统中的颗粒污染度;3.内置数据分析系统,能显示各通道粒径的真实数据并自动判定样品等级;4.标准款可直接耐压100公斤,可选配减压阀用于在线高压测量;5.具有体积冲洗和时长冲洗模式,方便用户对设备的使用和维护;6.内置ISO4406、NAS1638、SAE4059、GJB420A、GJB420B、ГOCT17216、GB/T14039等颗粒污染度等级标准;7.内置校准功能,可按GB/T21540、ISO4402、ISO11171、GB/T18854等标准进行校准,一次测试可以给出所有内置标准结果;8.可独立设定所有标准任意报警级别,实现污染度或洁净度检测;9.RS232或RS485接口,支持标准Modbus协议可连接电脑、上位机、打印机、PC系统或其它设备进行数据监控、处理;10.超大存储,可选择存储在仪器内部或外部存储设备中;11.坚固外型结构,适合复杂工作环境;12.下进上出的模式有利于限度减小在线气泡对测试结果的干扰;13.可连续测试也可任意设置测试时间间隔;14.中英文双系统,客户可自由切换,适合外销出口;15.触屏或者薄膜按键操作,可自由切换,仪器界面可自由控制远端打印机的开关;16.可选接4G/5G模块,支持手机或电脑端远程数据监控、历史数据、曲线查询(选配);17.内置水分和温度传感器模块,可同时输出四种参数信息(选配)技术指标:光源:半导体激光器;流速范围:5-500m/min;检测样品粘度:≤650cSt;在线检测压力:0.1~10Mpa(选配减压装置最高压力可达42Mpa);粒径范围:1~600μm;接口:USB接口、RS232接口、RS485接口;数据存储:提供1000组数据存储空间,并支持优盘存储;灵敏度:1μm或4μm(c);极限重合误差:40000粒/m;计数体积:1~999m;计数准确性:±0.5个污染度等级。
  • 绝缘油击穿电压测定仪:采用干式变压器组合
    A1160绝缘油介电强度测定仪符合GB/T507 、DL/T429.9标准,用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专业的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。仪器特点1、采用双CPU微型计算机控制。2、升压、回零、搅拌、显示、计算、打印等一系列操作自动完成。3、具有过压、过流、自动回零保护装置,可靠。4、采用自动正弦波产生装置和无级调压方式加压,使测试电压稳定可靠。5、2KV/S和3KV/S两种加压速度供选择,适应性强。6、数据自动存储,并可随时调出和打印。7、采用干式变压器组合,具有体积小巧、重量轻、使用方便。技术参数升压速度:2.0~3.02KV/S可调准确度:2%测量范围:0~80KV分辨率:0.01KV试验次数:6次(1-9次可调)实验杯数:1杯显示方式:液晶显示搅拌时间:磁力搅拌静止时间:15分 (0~59分可调)间隔时间:3~5分 (0~9分可调)工作电源:AC220V±10%,50Hz环境温度:5℃~40℃ 环境湿度:≤85%外形尺寸:460mm×380mm×360mm重 量:30kg
  • 应用 | 检测方法对电气绝缘油界面张力的影响
    研究背景变压器油是变压器内部重要的绝缘材料,油品质量直接影响到变压器的电气性能和运行寿命。在运行中,变压器油在电气设备中因受湿度、光线、金属催化、水分及电场等因素的影响,会生成羧酸、醇等亲水极性物质在油-水界面的定向排列会改变界面上分子排列状况,从而降低界面张力。因此,界面张力是变压器油标准中的一项重要指标,能够反映新油在精炼时的纯净程度和在运行中油的氧化程度。实验仪器仪器:本文采用德国KRÜ SS力学法表界面张力仪K11测定界面张力。最新款表界面张力仪型号Tensíío。KRÜ SS 力学法表面张力仪Tensíío方法:不同产品标准所采用的界面张力检测方法不同,具体如表1和2所示。可以看出,各方法的测量原理相同,测定绝缘油的界面张力的方法大都采用的是圆环法,主要区别就是界面形成后即非平衡条件、接近平衡条件及平衡条件下测试的保持时间不同。表1 变压器油界面张力检测方法表2 不同界面张力检测方法试验条件对比结论与讨论由表3和图1可得,界面张力均随界面保持时间延长而降低。其中,新变压器油的酯类油比矿物油的界面张力低很多,这是由于酯类油的分子结构具有亲水性,使其界面张力相应减小。 表3 新油不同试验条件界面张力检测结果对比 图1 新油的界面张力随时间变化曲线表4和图2试验结果表明,老化后的矿物油和酯类油的界面张力也随界面保持时间延长而降低。与新油比,老化后变压器油的界面张力均比新油的界面张力低,尤其是矿物油D油的界面张力从新油46mN/m左右降至16mN/m左右。表3数据显示该样品抗老化、氧化性较差,因此容易生成醛、酮、羧酸等老化产品,而这些老化产物均为极性物质,在油水界面上做定向排列,从而使油品老化后油水间界面张力降低。E和F油为合成酯变压器油,虽然本身界面张力不高,但其氧化稳定性较好,老化前后界面张力变化不明显。表4 老化油不同试验条件界面张力检测结果对比 图2 老化油的界面张力随时间变化曲线对比图3和图4发现,老化油界面张力随着两相界面的保持时间呈较明显下降趋势,说明这一过程在老化变压器油中比在新变压器油中更为明显。图3 新矿油和老化矿油的界面张力随时间的变化曲线 图4 新酯类变压器油和老化酯类变压器油界面张力随时间变化的曲线IEC62961:2018方法介于ASTMD971方法和EN14210方法之间,在界面形成180s时测量界面张力更加符合实际,同时测量时间对测量结果影响较小。从图3和图4也可以看出,老化油的界面张力随时间变化较为明显,主要表现在界面张力曲线从30s到180s的变化斜率较大,而在界面形成的180s时测量界面张力数值与300s的测量数据很接近,可以提供一个较为真实的界面张力值,并且检测时间相对较短。新颁布的变压器油国际标准IEC60296:2020《电工流体电气设备用矿物绝缘油》,其界面张力检测规定采用ASTMD971-2020方法和IEC62961:2018两种方法,为了得到更有效的数据和满足实验室快速高效的日常检测工作,推荐采用IEC62961:2018方法为宜。结论界面张力是反映变压器油精制过程中洁净程度的指标,并与油品的老化程度密切相关。国内外检测变压器油界面张力方法的主要区别在于界面形成后的保持时间不同。实验室通过采用圆环法考察测量时间对界面张力值的影响,结果表明老化油的界面张力受时间影响较为明显,同时也说明变压器油的界面张力与油的劣化程度密切相关。通过考察不同方法测量时间对测量结果的影响,推荐采用IEC62961:2018方法对变压器油进行界面张力的检测,该方法既能减小因测试时间不同而引起的误差,又能快速进行检测。参考文献[1]张绮,张昱,周东等.不同检测方法对电气绝缘油界面张力的影响[J].润滑油,2024,39(01):43-47.DOI:10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2024.01.009.
  • 超导量子芯片模拟多种陈绝缘体研究取得进展
    量子霍尔效应是凝聚态物理学中的基本现象。科学家发展了拓扑能带理论来研究此类拓扑物态,发现了量子霍尔系统的能带结构和系统的边界态密切相关即存在体相与边缘的对应,并利用陈数(Chern number)来区分不同的拓扑结构,以陈绝缘体来描述相关拓扑物态。陈绝缘体材料可通过第一性原理计算预测以及实验合成并检测,过去几年出现了系列创新性成果,有望发展出具有实用价值的器件。随着量子系统调控技术的发展,研究利用各种人工可控量子系统来模拟陈绝缘体并揭示其性质。超导量子计算系统具有运行稳定、通用性强的优势,将是模拟陈绝缘体的理想平台。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心,与北京量子信息科学研究院、南开大学、华南理工大学、日本理化学研究所等合作,利用集成有30个量子比特的梯子型量子芯片,实现了具有不同陈数的多种陈绝缘体的模拟,并展示了理论预测的体边对应关系。该团队制备了高质量的具有30比特的量子芯片,在实验中精确控制其量子比特之间的耦合强度,并降低比特间串扰,(图1、2),实现了一维和梯子型比特间耦合的构型。 该团队设计模拟方案,将二维陈绝缘体格点模型的一个维度利用傅里叶变换映射为人工控制相位,从而用一维链状量子比特来实现其模拟(图3)。 基于同样的思想,双层二维陈绝缘体则可以利用两个一维链状平行耦合,形成梯子型比特间耦合的量子芯片实现,而人工维度相位控制还可实现双层陈绝缘体不同的耦合方式。这样便实现了不同陈数的陈绝缘体。该工作通过激发特定量子比特、测量不同本征态能量的方案,直接测量拓扑能带结构(图4)并观测系统拓扑边界态的边界局域的动力学特征,在超导量子模拟平台证实了拓扑能带理论中的体边对应关系(Bulk-edge correspondence)(图5)。此外,利用全部30个量子比特,在超导量子模拟平台上通过模拟双层结构陈绝缘体,实验上首次观察到具有零霍尔电导(零陈数)的特殊拓扑非平庸边缘态(图6)。此外,实验上探测到具有更高陈数的陈绝缘体。该研究通过精确控制超导量子比特系统及读出的技术方案,实现对量子多体系统拓扑物态性质的复现与观测,并表明30比特梯子型耦合超导量子芯片的精确可控性。相关研究成果以Simulating Chern insulators on a superconducting quantum processor为题,发表在《自然-通讯》【Nature Communications 14,5433 (2023)】上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、北京市自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项等的支持。图1. 30比特梯子型量子芯片耦合强度信息。(a)15比特实验中测量到的量子比特间(最近邻和次近邻)的耦合强度信息。(b)30比特实验中测量到的量子比特间(最近邻、次近邻和对角近邻)的耦合强度信息。图2. Z串扰矩阵。Z串扰系数矩阵,每个元素代表着当给横轴比特施加1 arb.units幅度的 Z方波时,纵轴比特感受到的方波幅度,后续将根据该系数矩阵进行Z方波矫正。图3. 30比特梯子型量子芯片以及映射AAH模型的实验波形序列。(a)超导量子处理器示意图,其中30个量子比特构成了梯子型结构。(b)通过在y轴进行傅里叶变换,将二维霍夫施塔特(Hofstadter)模型映射为一系列一维不同配置的 Aubry-André-Harper (AAH) 模型的集合。(c)通过改变合成维度准动量Φ用以合成一系列AAH模型的量子比特频率排布,其中b=1/3。(d、e)用以测量动力学能谱(d)和单粒子量子行走(e)的波形序列。图4. 动力学光谱法测量具有合成维度的二维陈绝缘体的能谱。(a)对应于Q8的随时间演化的数据,其中b=1/3,Δ/2π=12MHz,Φ=2π/3。(b)利用15个量子比特响应函数得到的傅里叶变换振幅的平方。(c)沿着比特维度将傅里叶变换振幅的平方求和。(b)利用15个量子比特参数数值计算求解的二维陈绝缘体的能带结构,其中,b=1/3,Δ/2π=12MHz。(e、f)对于不同的Φ,实验(e)和数值模拟(f)得到的能谱对比。图5. 拓扑边界态的动力学特征以及拓扑电荷泵浦。(a1-3)分别激发Q1(a1)、Q8(a2)、Q15(a3)测量到的激发态概率的时间演化,其中,b=1/3,Δ/2π=12 MHz,Φ=2π/3。(b1-3)分别利用Q1(b1)、Q8(b2)、Q15(b3)作为目标比特测量得到的能谱部分信息。(c1-c3)激发中间比特Q8,测量得到的对应于向前泵浦(c1),不泵浦(c2)和向后泵浦(c3)的激发态概率演化,其中,Δ/2π=36MHz,初始Φ0= 5π/3。(d)根据图(c1-c3)计算得到的质心随着泵浦周期T的变化。图6. 利用全部30个量子比特模拟双层陈绝缘体。(a、b)实验测量的对应于相同Δ↑(↓)/2π=12 MHz(a)和相反 Δ↑/2π=-Δ↓/2π=12MHz(b)周期性调制的两条AAH一维链的构成的双层陈绝缘体的能谱,黑色虚线为对应的理论预测值,其中,b=1/3。霍尔电导定义为对所有被占据能带的陈数Cn的求和:σ= ∑nCn ,其中定义e2/h=1。(c、d)选择Q1,↑和Q1,↓为目标比特测量到的对应于Δ↑(↓)/2π=12 MHz(c)和相反Δ↑/2π=-Δ↓/2π=12 MHz。(d)周期性调制系统的能谱的部分信息。(e-g)当激发边界比特(Q1,↑ 或 Q1,↓),测量到的对应于Δ↑(↓)/2π=0MHz(e),Δ↑(↓)/2π=12 MHz(f)和 Δ↑/2π=-Δ↓/2π=12 MHz(g)的占据概率时间演化。
  • 塑料袋负压密封性测试仪的测试原理与应用
    塑料袋负压密封性测试仪的测试原理在现代包装行业中,塑料袋以其轻便、耐用、成本效益高等特点,广泛应用于食品、医药、日化、电子等多个领域,成为连接生产与消费不可或缺的桥梁。从超市中的生鲜果蔬包装到家庭中的垃圾收集袋,塑料袋的身影无处不在,其密封性能直接关系到产品的保质期、安全性及体验。因此,对塑料袋进行严格的密封性测试,不仅是行业规范的要求,更是保障产品质量、维护消费者权益的重要措施。塑料袋的使用用途及其重要性1.食品包装:在食品行业中,塑料袋作为直接接触食品的包装材料,其密封性直接关系到食品的新鲜度、口感及安全性。良好的密封性能可以有效防止氧气、水分及微生物的侵入,延长食品保质期。2.医药包装:医药产品对包装材料的密封性要求极高,以防止药品受潮、变质或污染。塑料袋作为药品初级包装或辅助包装材料,其密封性测试是确保药品质量与安全的关键环节。3.电子产品包装:在电子产品领域,塑料袋虽不直接参与产品功能实现,但其作为防尘、防潮的临时保护措施,密封性同样重要,以防止电子元件在运输和储存过程中受损。鉴于塑料袋密封性的重要性,采用科学、高效的测试方法至关重要。济南三泉中石的MFY-05S塑料袋负压密封性测试仪采用气泡法测试,是当前评估塑料袋密封性能的主流手段之一。三泉中石的塑料袋负压密封性测试仪,测试原理:在测试过程中,将真空室部分或全部浸没于水中,以放大观察效果。若试样存在密封缺陷(如孔洞、裂缝或密封不严),则内外压差会导致试样内的气体通过缺陷处逸出,形成气泡。通过观察气泡的产生位置、数量及持续时间,可以直观、准确地判断试样的密封性能。济南三泉中石的MFY-05S塑料袋负压密封性测试仪,以其科学、直观、高效的测试方式,为塑料包装行业提供了强有力的质量保障手段。通过严格的密封性测试,不仅能够筛选出存在质量隐患的产品,避免其流入市场造成不良影响,还能促进企业不断提升产品质量。济南三泉中石实验仪器紧跟国家标准的要求,也参与部分国家药包材标准的制定工作。利用自身在检测领域多年的技术积累和行业应用经验,为标准的制定工作提供数据和理论的支持,为国家标准体系的建立添砖加瓦。
  • GB/T 2611-2007 试验机通用技术要求
    7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 《GB/T 2611-2007试验机通用技术要求》简介 标准编号: GB/T 2611-20077ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 中文标准名称: 试验机 通用技术要求7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 代替标准号: GB/T 2611-1992 试验机通用技术要求7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 标准简介:7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 本标准代替GB/T 2611-1992 试验机通用技术要求《试验机 通用技术要求》。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 本标准规定了试验机的基本要求,并规定了装配及机械安全、机械加工件、铸件和焊接件、电气设备、液压设备、外观质量、随机技术文件等要求。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 本标准适用于金属材料试验机、非金属材料试验机、平衡机、振动台、冲击台与碰撞试验台、力与变形检测仪器、工艺试验机、包装试验机及无损检测仪器。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 本标准与GB/T 2611-1992的主要差异如下:7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 1、标准的结构和格式按GB/T 1.1-2000《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则》的要求进行编写 2、增加了前言 3、修改了规范性引用文件一览表 4、删除了对试验机型号的要求 5、删除了质量保证期要求 6、增加了符合人类工效学原理的要求 7、增加了低能耗、高效率、环境保护的要求 8、增加了电测量和自动控制系统及其软件的要求 9、增加了对机械零部件有关机械安全的要求 10、增加了焊接件的要求 11、修改了装有电气器件的外壳上警告标志的要求 12、增加了电气设备保护接地电路连续性的要求 13、修改了绝缘电阻和绝缘强度的要求 14、增加了插头和插座组合配套标志、唯一对应性的要求 15、增加了电气设备离地高度的要求 16、增加了电磁兼容性的要求 17、增加了液压系统防水防尘要求 18、增加了对气动设备的要求 19、修改了随行技术文件的内容。 《GB/T 2611-2007试验机通用技术要求》内容 1、范围 本标准规定了试验机的基本要求,并规定了装配及机械安全、机械加工件、铸件和焊接件、电气设备、液压设备、外观质量、随机技术文件等要求。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 本标准适用于金属材料试验机、非金属材料试验机、平衡机、振动台、冲击台与碰撞试验台、力与变形检测仪器、工艺试验机、包装试验机及无损检测仪器(以下统称试验机)。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 2、规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 GB 5226.1-2002 机械安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件(IEC 60204-1:2000,IDT) GB/T 5465.2 电气设备用图形符号(GB/T 5465. 2-1996,idt IEC 417:1994) GB/T 6444 机械振动 平衡术语(GB/T 6444-1995,eqv IS0 1925:1990) JB/T 7406(所有部分) 试验机术语 3、基本要求 3.1 术语、计量单位 3.1.1 试验机所使用的术语应符合GB/T 6444和JB/T 7406的规定。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 3.1.2 试验机所使用的计量单位应采用中华人民共和国法定计量单位。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 3.2 标识和检验分类 3.2.1 试验机上应有铭牌和必要的润滑、操纵、安全等指示标牌或标志,并能长期保持清晰。 3.2.2 试验机上的各种标牌应固定在合适的明显位置,并且平整牢固、不歪斜。可以采用艺术形式的专用标志或在试验机上铸出清晰的汉字识别标志。 3.2.3 试验机的检验可分为出厂检验(或交收检验)和型式检验。 有下列情况之一时,一般应进行型式检验:7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 a) 新产品试制或老产品转厂生产的定型鉴定; b) 产品正式生产后,其结构设计、材料、包装、工艺以及关键配套元器件有较大改变能够影响产品性能时; c) 正常生产的产品,定期或积累一定产量时; d) 产品长期停产后,恢复生产时; e) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。 3.3 设计、安装 3.3.1 试验机的设计除了应结构合理、性能良好、符合人类工效学原理以外,还应操作简单,便于维修、组装和分解。 3.3.2试验机的设计应考虑低能耗、高效率和环境保护。 3.3.3 试验机的电测量和自动控制系统及其软件应保证整机正常工作,保证试验数据的准确性和一致性。 3.3.4 试验机及其辅助装置(携带式除外)安装或安放的环境既不应妨碍操作又不应影响其性能。 3.3.5 安装的试验机应保证检验人员能够用方便的、常规的方法进行操作,且安装场地应留有足够的操作所需的活动空间和通道。 3.3.6 各种类型的试验机应在其产品标准中规定的工作环境条件下正常工作。 3.4 随机提供附件和工具 3.4.1 保证试验机使用性能的附件和工具应随机提供。附件和工具一般应标有相应的标记和规格,如夹头所能夹持试样的直径范围等。附件和工具应装在附件箱(袋)内。 3.4.2 扩大试验机使用性能的附件和工具,应根据用户要求按协议提供。 4、装配及机械安全 4.1 装配 4.1.1 试验机及其部件应按装配工艺规程进行装配,不应放入图样及工艺规程未规定的垫片和套等。 4.1.2 外购件应有合格证或入厂检验合格后方可使用。 4.1.3 传动机构应运行平稳、动作灵活,并能正确定位。 4.1.4 所有紧固零件(如螺钉、销、键等)应紧固,不应有松动脱落现象。 4.2 机械安全防护 4.2.1 质量较大的试验机或零部件应便于吊运和安装,并应设有起吊孔、起吊环或采用其他便于搬运的措施。 4.2.2 试验机在运输和运行中有可能松脱的零件、部件,应有防松措施。 4.2.3 试验机外露的皮带轮、轴等传动件应有防护装置。 4.2.4 设计和加工试验机的各零部件时,在考虑不影响使用功能的情况下,不应留有可能导致对人产生伤害的锐边、尖角、毛刺、凸出部分、粗糙的表面和可能造成刮伤危险的各种开口等。 5、机械加工件 5.1 加工件应符合有关图样要求。 5.2 钢制零件经常扭动和易磨损的部位应进行热处理,热处理后的零件不应有裂纹和其他缺陷。 5.3 热处理后的零件不应有退火和过烧的现象。 5.4 用磁性工作台等进行磨削加工的零件不应留有明显的剩磁。 5.5 加工件的配合面、摩擦表面不应打印记。 5.6 试验机分度部分的标度标记(刻线、文字、数字等)应准确、均匀、清晰、耐久,数字要对应于相应的刻线。 5.7 手轮轮缘和操纵手柄应光滑。 5.8 主要加工件应进行去应力处理。 6、铸件和焊接件 6.1 铸件 6.1.1 试验机上各种铸件的材料和力学性能应符合相应材料标准的规定。 6.1.2 铸件表面应平整,非机械加工表面应符合相应图样的要求。 6.1.3 铸件上的型砂和粘结物应仔细清除,飞边、毛刺、浇口、冒口等应铲平。 6.1.4 铸件不应有裂纹,铸件的重要结合面和外露的加工面不应有超过有关规定的砂眼、气孔、缩孔等缺陷。对不影响产品使用性能的铸件缺陷,允许进行修补。 6.1.5 泵体、阀体、缸筒等铸件不应有气孔、缩孔、砂眼等降低耐压强度的铸件缺陷。在规定压力下,不应有渗液(油、水)现象。 6.1.6 试验机的重要铸件均应进行时效处理。 6.2 焊接件 6.2.1 试验机上焊接件的力学性能、焊缝的尺寸和形状应符合有关图样和工艺文件的要求。6.2.2 焊接件的焊缝不允许出现裂纹,连续焊缝不允许出现间断。 6.2.3 焊接件的外观表面不应有锤痕、焊瘤、熔渣、金属飞溅物及引弧痕迹。边棱尖角处应光滑,外观焊缝应呈光滑的或均匀的鳞片状波纹表面并打磨平整。 6.2.4 重要的焊接件应进行消除应力处理。 7、电气设备 7.1 电气设备标志及项目代号 7.1.1 电气设备所使用的各种标志应置在容易观察的位置,并应清晰醒目。 7.1.2 装有电气器件的外壳应有警告标志,并应符合GB 5226. 1-2002中17.2的规定。 7.1.3 电气设备控制装置应在其门或适当位置标有铭牌,其内容一般包括: a) 制造者名称或标志、产品编号(用于分体控制装置); b) 电源额定电压、相数和频率; c) 整机耗电总容量或满载电流总和; d) 总电源短路保护器件的断流能力或熔断器的额定电流。 7.1.4电气设备的手控操作件如按钮、选择开关等均应有清楚、耐久的功能标志。该标志可以是形象化的符号,也可以是文字说明。若为形象化符号,则应符合GB/T 5465.2的规定。 7.1.5 电气设备使用熔断器时,其电流数值应在熔断器架上或近旁予以标注,如果限于位置无法标出时,应在产品说明书中说明。 7.1.6 电气设备的按钮、指示灯、光标按钮的颜色应分别符合GB 5226.1-2002中10.2.1、10.3.2、10.4的规定。 7.1.7 电气设备中每一个元器件,应有与技术文件相一致的项目代号。其代号应使用耐久的方法在元器件附近或其上面标出,所有的接线端子、电缆和导线均应有耐久的、与技术文件上相应接点一致的线路标记(线号)。 7.2 保护接地电路的连续性、绝缘电阻和耐压 7.2.1 电气设备保护接地电路的连续性检验应符合GB 5226.1-2002中19.2的规定。 7.2.2 电气设备的绝缘电阻检验应符合GB 5226.1-2002中19.3的规定。 7.2.3 电气设备的耐压试验应符合GB 5226.1-2002中19.4的规定。 7.3 电击的防护 7.3.1 电气设备应具备保护人身安全、防止电击的能力。 7.3.2 在正常工作情况下电击的防护,应采用7.3.3和7.3.4规定的二种防护措施之一。 7.3.3 用电柜作防护应符合下列要求之一: a) 打开电柜应使用钥匙或工具,且打开门后,电柜内所有高于50 V的带电部分应加以保护,预防意外触电。 b) 打开电柜前,应先断开电源。此项要求应由门与电源开关的联锁机构来实现,使切断开关时才能打开门,关闭门后才能接通开关。 c) 如果不需使用钥匙或工具开门,或者不用断开带电部分就能进行工作(如换灯泡或换熔断丝)时,应在电柜内设置挡板,预防接触带电部分。当采用50 V以下电压时,可不设挡板。 7.3.4 通过隔绝带电部分进行防护,应采用不能拆除的绝缘物包覆带电部分的方法。此种绝缘应能经受住工作时出现的机械、电气或热的应力作用。油漆、清漆、漆膜不得单独用作正常工作条件下的电击防护。 7.3.5 在漏电情况下电击的防护,应采用如下二种防护措施之一: a) 把裸露导电零件接到保护电路上; b) 采用漏电保护开关自动切断电源。 7.3.6 试验机及其电气设备的所有裸露导电零件(包括机座)应连接到保护接地专用接地端子上。 7.3.7 金属软管不得用作接地导线。金属软管和所有电缆的金属护套(钢管、铝套等)应与保护接地电路良好接触。 7.3.8 在取出电气设备进行带电调整和维修的情况下,则应使用保护导线将裸露的导电零件连接到保护接地电路上。 7.3.9 保护接地电路中禁止使用开关或断路器。 7.3.10 由连接器或插销中断时,保护接地电路应在送电导线断开后才断开;重新连接时,保护接地电路应在送电导线接通前先接通。 7.4 元件、导线及端子基本要求 7.4.1 电气设备中设有几个电源开关时,必须有一个总开关,并应有足够的切断能力,但不应切断安全接地。电源开关不应使用金属柄开关。 7.4.2 为防止相互插错,电气设备上使用几个插头和插座组合时,应对它们做出清楚配套标记,建议插头和插座具有唯一对应性。 7.4.3 为了方便维修、调整和安全防水,电气设备中的元器件、导线及接线端子等应距地面0.2m~2m。 7.4.4 在试验中突然停电后,再恢复供电时,应能防止电力驱动等装置自动接通。 7. 4.5 电气设备电路的外接端和插头,应尽可能加罩或采用凹槽形式。 7. 4.6 单方向旋转的电动机,应在适当的部位标出电动机的旋转方向。 7.4.7 所有导线的连接,特别是保护接地电路的连接,应牢靠,不得松动。 7.4.8 导线的接头除必须采用焊接情况外,所有导线应采用冷压接线头。如果电气设备在正常运行期间承受很大振动,则不应使用焊接的接头。 7. 4.9 电气设备的保护导线和中线必须分色,其他不同电路的导线应尽可能分色,导线颜色应符合下列要求: a) 保护导线为黄绿双色; b) 动力电路的中线为浅蓝色; c) 交流或直流动力电路导线为黑色; d) 交流控制电路导线为红色; e) 直流控制电路导线为蓝色; f) 用作控制电路联锁的导线,如果是与外置控制电路连接而且当电源开关断开仍带电时,其联锁控制电路导线为桔黄色; g) 与保护导线连接的电路导线为白色; h) 电缆中芯线颜色不受上述规定的约束。 7.4.10 在导线管内或电气箱配电板上以及二个端子之间的连线必须是连续的,中间不应有接头。 7.4.11 保护接地端应有符号&ldquo ± &rdquo 或字母&ldquo PE&rdquo 标记。 7.5 电磁兼容 电气设备产生的电磁干扰不应超过其预期使用场合允许的水平,应具有足够的抗电磁干扰能力,以保证电气设备在预期使用环境中可以正确运行。7ZS拉力机,拉力试验机,恒温恒湿试验箱,高低温试验箱-东莞市越联检测仪器有限公司 8、液压设备 8.1 液压系统的活塞、油缸、阀门等零件的工作表面不得有裂纹和划伤。 8.2 液压传动部分在工作速度范围内不应发生超过规定范围的振动、冲击和停滞现象。 8.3 液压系统应有排气装置和可靠的密封,且不应有漏油现象。 8.4 油箱结构和形状应满足下列要求: a) 在正常工作情况下,应能容纳从系统中流来的全部液压油; b) 防止溢出或漏出的污染液压油直接回到油箱中去;c) 油箱底部的形状应能将液压油排放干净; d) 油箱应便于清洗,并设有加油和放油口; e) 油箱应有油面指示器。 8.5 液压系统应采取防水防尘措施。为消除液压油中的有害杂质,应装有滤油装置,使液压油达到规定的清洁要求。含有伺服阀、比例阀的系统应在压力油口处设置无旁通的滤油器。 8.6 滤油装置的安装处应留有足够的空间,以便更换。 8.7 所有回油管和泄油管的出口应深入油面以下,以免产生泡沫和进入空气。 8.8 当液压系统回路中工作压力或流量超出规定而可能引起危险或事故时,则应有保护装置。 8.9 液压传动部分必要时应设有工作行程限位开关。 8.10 当液压系统中有一个以上相互联系的自动或人工控制装置时,如任何一个出故障会引起人身安全和设备损坏时,应装有联锁保护装置。 8.11 当液压系统处于停车位置,液压油从阀、管路和执行元件泄回油箱会引起设备损环或造成危险时,应有防止液压油泄回油箱的措施。 8.12 液压系统应有紧急制动或紧急返回控制的人工控制装置,且应符合下列要求: a) 容易识别; b) 设置在操作人员工作位置处,并便于操作; c) 立即动作; d) 只能用一个控制装置去完成全部紧急操纵。 8.13 必要时,液压系统应装有温度控制装置。 9、气动设备 9.1 气动系统的活塞、气缸、阀门等零件的工作表面不得有裂纹和划伤。 9.2 气动传动部分在工作速度范围内不应发生超过规定范围的振动、冲击和停滞现象。 9.3 气动系统应可靠密封,不应有漏气现象。 9.4 气源进口应有气水分离装置,并且压力可控,必要时还应设置气体过滤和(或)干燥装置。 9.5 当气动系统中工作压力超过规定而可能引起危险或事故时,则应有保护装置。 9.6 必要时,气动系统应设有工作行程限位开关。 10、外观质量 10.1 试验机外观表面不应有图样未规定的凸起、凹陷、粗糙不平和其他损伤。 10.2 试验机零部件结合面的边沿应整齐匀称,不应有明显的错位。 10.3试验机零件的已加工面,不应有锈蚀、毛刺、碰伤、划伤和其他缺陷。 10.4试验机的外观颜色应色调柔和,套色协调,不同颜色的界限应分明,不得互相污染。 10.5试验机的油漆和腻子应有足够的强度,能起抗油和耐蚀作用,不应有起皮脱落现象。 10.6试验机所有喷涂件的表面应平整、均匀和色调一致,不应有斑点、气泡和粘附物等。 10.7电镀件的表面应无斑点,镀层应均匀,无脱皮现象。 10.8氧化件的表面色泽应均匀,无斑点、锈蚀等现象。 11、随行技术文件 1 1.1应随试验机提供下列技术文件: a)使用说明书; b)合格证, c)装箱单; d)随行备附件清单. 11.2 使用说明书应能正确指导安装、使用和维修试验机。装箱单应便于清点。
  • 新建医疗器械实验室,拟采购大量仪器设备
    北京某公司计划新建医疗器械实验室,拟采购大量仪器设备,主要依据标准为:GB 9706.1-2020医用电气设备第1部分,标准中涉及的检测项目所需仪器设备均需采购,请能做的供应商联系(联系方式见文章底部)。部分仪器设备如下:功率计电源线拉力扭转试验装置温湿度计存储示波器温湿度箱接地电阻测试30N推拉力计数显推拉力计照度计耐压试验仪示波器扭矩仪接地电阻测试仪(50HZ/60HZ,空载电压小于6V)钳形电流表耐压测试仪球压试验装置高温箱水压试验机漏电起痕试验仪等台式压力蒸汽灭菌器推拉力计(100Min)水平垂直燃烧试验机辐射测试仪红外黑体炉火花点燃试验装置脉冲发生器角度仪绝缘电阻测试仪耐压测试仪,泄漏电流测试仪测功机推拉力计(250Min)恒温恒湿箱(包括冷却系统)高频率耐压测试仪冲击碰撞试验台辐射剂量率仪低气压箱请能提供以上仪器设备及GB 9706.1-2020中涉及的其他仪器设备的供应商联系:徐先生-质量经理-18810813577 (联系时请说:在仪器信息网上看到的)
  • 专家约稿|碳化硅功率器件封装与可靠性测试
    1. 研究背景及意义碳化硅(SiC)是一种宽带隙(WBG)的半导体材料,目前已经显示出有能力满足前述领域中不断发展的电力电子的更高性能要求。在过去,硅(Si)一直是最广泛使用的功率开关器件的半导体材料。然而,随着硅基功率器件已经接近其物理极限,进一步提高其性能正成为一个巨大的挑战。我们很难将它的阻断电压和工作温度分别限制在6.5kV和175℃,而且相对于碳化硅器件它的开关速度相对较慢。另一方面,由SiC制成的器件在过去几十年中已经从不成熟的实验室原型发展成为可行的商业产品,并且由于其高击穿电压、高工作电场、高工作温度、高开关频率和低损耗等优势被认为是Si基功率器件的替代品。除了这些性能上的改进,基于SiC器件的电力电子器件有望通过最大限度地减少冷却要求和无源元件要求来实现系统的体积缩小,有助于降低整个系统成本。SiC的这些优点与未来能源转换应用中的电力电子器件的要求和方向非常一致。尽管与硅基器件相比SiC器件的成本较高,但SiC器件能够带来的潜在系统优势足以抵消增加的器件成本。目前SiC器件和模块制造商的市场调查显示SiC器件的优势在最近的商业产品中很明显,例如SiC MOSFETs的导通电阻比Si IGBT的导通电阻小四倍,并且在每三年内呈现出-30%的下降趋势。与硅同类产品相比,SiC器件的开关能量小10-20倍,最大开关频率估计高20倍。由于这些优点,预计到2022年,SiC功率器件的总市场将增长到10亿美元,复合年增长率(CAGR)为28%,预计最大的创收应用是在混合动力和电动汽车、光伏逆变器和工业电机驱动中。然而,从器件的角度来看,挑战和问题仍然存在。随着SiC芯片有效面积的减少,短路耐久时间也趋于减少。这表明在稳定性、可靠性和芯片尺寸之间存在着冲突。而且SiC器件的现场可靠性并没有在各种应用领域得到证明,这些问题直接导致SiC器件在电力电子市场中的应用大打折扣。另一方面,生产高质量、低缺陷和较大的SiC晶圆是SiC器件制造的技术障碍。这种制造上的困难使得SiC MOSFET的每年平均销售价格比Si同类产品高4-5倍。尽管SiC材料的缺陷已经在很大程度上被克服,但制造工艺还需要改进,以使SiC器件的成本更加合理。最近几年大多数SiC器件制造大厂已经开始使用6英寸晶圆进行生产。硅代工公司X-fab已经升级了其制造资源去适应6英寸SiC晶圆,从而为诸如Monolith这类无晶圆厂的公司提供服务。这些积极的操作将导致SiC器件的整体成本降低。图1.1 SiC器件及其封装的发展图1.1展示了SiC功率器件及其封装的发展里程碑。第一个推向市场的SiC器件是英飞凌公司在2001年生产的肖特基二极管。此后,其他公司如Cree和Rohm继续发布各种额定值的SiC二极管。2008年,SemiSouth公司生产了第一个SiC结点栅场效应晶体管(JFET),在那个时间段左右,各公司开始将SiC肖特基二极管裸模集成到基于Si IGBT的功率模块中,生产混合SiC功率模块。从2010年到2011年,Rohm和Cree推出了第一个具有1200V额定值的分立封装的SiC MOSFET。随着SiC功率晶体管的商业化,Vincotech和Microsemi等公司在2011年开始使用SiC JFET和SiC二极管生产全SiC模块。2013年,Cree推出了使用SiC MOSFET和SiC二极管的全SiC模块。此后,其他器件供应商,包括三菱、赛米控、富士和英飞凌,自己也发布了全SiC模块。在大多数情况下,SiC器件最初是作为分立元件推出的,而将这些器件实现为模块封装是在最初发布的几年后开发的。这是因为到目前为止分立封装的制造过程比功率模块封装要简单得多。另一个原因也有可能是因为发布的模块已经通过了广泛的标准JEDEC可靠性测试资格认证,这代表器件可以通过2000万次循环而不发生故障,因此具有严格的功率循环功能。而且分离元件在设计系统时具有灵活性,成本较低,而模块的优势在于性能较高,一旦有了产品就容易集成。虽然SiC半导体技术一直在快速向前发展,但功率模块的封装技术似乎是在依赖过去的惯例,这是一个成熟的标准。然而,它并没有达到充分挖掘新器件的潜力的速度。SiC器件的封装大多是基于陶瓷基底上的线接合方法,这是形成多芯片模块(MCM)互连的标准方法,因为它易于使用且成本相对较低。然而,这种标准的封装方法由于其封装本身的局限性,已经被指出是向更高性能系统发展的技术障碍。首先,封装的电寄生效应太高,以至于在SiC器件的快速开关过程中会产生不必要的损失和噪音。第二,封装的热阻太高,而热容量太低,这限制了封装在稳态和瞬态的散热性能。第三,构成封装的材料和元件通常与高温操作(200℃)不兼容,在升高的操作温度下,热机械可靠性恶化。最后,对于即将到来的高压SiC器件,承受高电场的能力是不够的。这些挑战的细节将在第二节进一步阐述。总之,不是器件本身,而是功率模块的封装是主要的限制因素之一,它阻碍了封装充分发挥SiC元件的优势。因此,应尽最大努力了解未来SiC封装所需的特征,并相应地开发新型封装技术去解决其局限性。随着社会的发展,环保问题与能源问题愈发严重,为了提高电能的转化效率,人们对于用于电力变换和电力控制的功率器件需求强烈[1, 2]。碳化硅(SiC)材料作为第三代半导体材料,具有禁带宽度大,击穿场强高、电子饱和速度大、热导率高等优点[3]。与传统的Si器件相比,SiC器件的开关能耗要低十多倍[4],开关频率最高提高20倍[5, 6]。SiC功率器件可以有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。但是由于SiC器件工作频率高,而且结电容较小,栅极电荷低,这就导致器件开关时,电压和电流变化很大,寄生电感就极易产生电压过冲和振荡现象,造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题[7, 8]。还要考虑极端条件下的可靠性问题。为了解决这些问题,除了器件本身加以改进,在封装工艺上也需要满足不同工况的特性要求。起先,电力电子中的SiC器件是作为分立器件生产的,这意味着封装也是分立的。然而SiC器件中电压或电流的限制,通常工作在低功耗水平。当需求功率达到100 kW或更高时,设备往往无法满足功率容量要求[9]。因此,需要在设备中连接和封装多个SiC芯片以解决这些问题,并称为功率模块封装[10, 11]。到目前为止,功率半导体的封装工艺中,铝(Al)引线键合封装方案一直是最优的封装结构[12]。传统封装方案的功率模块采用陶瓷覆铜板,陶瓷覆铜板(Direct Bonding Copper,DBC)是一种具有两层铜的陶瓷基板,其中一层图案化以形成电路[13]。功率半导体器件底部一般直接使用焊料连接到DBC上,顶部则使用铝引线键合。底板(Baseplate)的主要功能是为DBC提供支撑以及提供传导散热的功能,并与外部散热器连接。传统封装提供电气互连(通过Al引线与DBC上部的Cu电路键合)、电绝缘(使用DBC陶瓷基板)、器件保护(通过封装材料)和热管理(通过底部)。这种典型的封装结构用于目前制造的绝大多数电源模块[14]。传统的封装方法已经通过了严格的功率循环测试(2000万次无故障循环),并通过了JEDEC标准认证[15]。传统的封装工艺可以使用现有的设备进行,不需要额外开发投资设备。传统的功率模块封装由七个基本元素组成,即功率半导体芯片、绝缘基板、底板、粘合材料、功率互连、封装剂和塑料外壳,如图1.2所示。模块中的这些元素由不同的材料组成,从绝缘体、导体、半导体到有机物和无机物。由于这些不同的材料牢固地结合在一起,为每个元素选择适当的材料以形成一个坚固的封装是至关重要的。在本节中,将讨论七个基本元素中每个元素的作用和流行的选择以及它们的组装过程。图1.2标准功率模块结构的横截面功率半导体是功率模块中的重要元素,通过执行电气开/关开关将功率从源头转换到负载。标准功率模块中最常用的器件类型是MOSFETs、IGBTs、二极管和晶闸管。绝缘衬底在半导体元件和终端之间提供电气传导,与其他金属部件(如底板和散热器)进行电气隔离,并对元件产生的热量进行散热。直接键合铜(DBC)基材在传统的电源模块中被用作绝缘基材,因为它们具有优良的性能,不仅能满足电气和热的要求,而且还具有机械可靠性。在各种候选材料中,夹在两层铜之间的陶瓷层的流行材料是Al2O3,AlN,Si2N4和BeO。接合材料的主要功能是通过连接每个部件,在半导体、导体导线、端子、基材和电源模块的底板之间提供机械、热和电的联系。由于其与电子组装环境的兼容性,SnPb和SnAgCu作为焊料合金是最常用的芯片和基片连接材料。在选择用于功率模块的焊料合金时,需要注意的重要特征是:与使用温度有关的熔化温度,与功率芯片的金属化、绝缘衬底和底板的兼容性,高机械强度,低弹性模量,高抗蠕变性和高抗疲劳性,高导热性,匹配的热膨胀系数(CTE),成本和环境影响。底板的主要作用是为绝缘基板提供机械支持。它还从绝缘基板上吸收热量并将其传递给冷却系统。高导热性和低CTE(与绝缘基板相匹配)是对底板的重要特性要求。广泛使用的底板材料是Cu,AlSiC,CuMoCu和CuW。导线键合的主要作用是在模块的功率半导体、导体线路和输入/输出终端之间进行电气连接。器件的顶面连接最常用的材料是铝线。对于额定功率较高的功率模块,重铝线键合或带状键合用于连接功率器件的顶面和陶瓷基板的金属化,这样可以降低电阻和增强热能力。封装剂的主要目的是保护半导体设备和电线组装的组件免受恶劣环境条件的影响,如潮湿、化学品和气体。此外,封装剂不仅在电线和元件之间提供电绝缘,以抵御电压水平的提高,而且还可以作为一种热传播媒介。在电源模块中作为封装剂使用的材料有硅凝胶、硅胶、聚腊烯、丙烯酸、聚氨酯和环氧树脂。塑料外壳(包括盖子)可以保护模块免受机械冲击和环境影响。因为即使电源芯片和电线被嵌入到封装材料中,它们仍然可能因处理不当而被打破或损坏。同时外壳还能机械地支撑端子,并在端子之间提供隔离距离。热固性烯烃(DAP)、热固性环氧树脂和含有玻璃填料的热塑性聚酯(PBT)是塑料外壳的最佳选择。传统电源模块的制造过程开始于使用回流炉在准备好的DBC基片上焊接电源芯片。然后,许多这些附有模具的DBC基板也使用回流焊工艺焊接到一个底板上。在同一块底板上,用胶水或螺丝钉把装有端子的塑料外壳连接起来。然后,正如前面所讨论的那样,通过使用铝线进行电线连接,实现电源芯片的顶部、DBC的金属化和端子之间的连接。最后,用分配器将封装材料沉积在元件的顶部,并在高温下固化。前面所描述的结构、材料和一系列工艺被认为是功率模块封装技术的标准,在目前的实践中仍被广泛使用。尽管对新型封装方法的需求一直在持续,但技术变革或采用是渐进的。这种对新技术的缓慢接受可以用以下原因来解释。首先,人们对与新技术的制造有关的可靠性和可重复性与新制造工艺的结合表示担忧,这需要时间来解决。因此,考虑到及时的市场供应,模块制造商选择继续使用成熟的、广为人知的传统功率模块封装技术。第二个原因是传统电源模块的成本效益。由于传统电源模块的制造基础设施与其他电子器件封装环境兼容,因此不需要与开发新材料和设备有关的额外成本,这就大大降低了工艺成本。尽管有这些理由坚持使用标准的封装方法,但随着半导体趋势从硅基器件向碳化硅基器件的转变,它正显示出局限性并面临着根本性的挑战。使用SiC器件的最重要的优势之一是能够在高开关频率下工作。在功率转换器中推动更高的频率背后的主要机制是最大限度地减少整个系统的尺寸,并通过更高的开关频率带来的显著的无源尺寸减少来提高功率密度。然而,由于与高开关频率相关的损耗,大功率电子设备中基于硅的器件的开关频率通常被限制在几千赫兹。图1.3中给出的一个例子显示,随着频率的增加,使用Si-IGBT的功率转换器的效率下降,在20kHz时已经下降到73%。另一方面,在相同的频率下,SiC MOSFET的效率保持高达92%。从这个例子中可以看出,硅基器件在高频运行中显示出局限性,而SiC元件能够在更高频率下运行时处理高能量水平。尽管SiC器件在开关性能上优于Si器件对应产品,但如果要充分利用其快速开关的优势,还需要考虑到一些特殊的因素。快速开关的瞬态效应会导致器件和封装内部的电磁寄生效应,这正成为SiC功率模块作为高性能开关应用的最大障碍。图1.3 Si和SiC转换器在全额定功率和不同开关频率下的效率图1.4给出了一个半桥功率模块的电路原理图,该模块由高低两侧的开关和二极管对组成,如图1.4所示,其中有一组最关键的寄生电感,即主开关回路杂散电感(Lswitch)、栅极回路电感(Lgate)和公共源电感(Lsource)。主开关回路杂散电感同时存在于外部电源电路和内部封装互连中,而外部杂散电感对开关性能的影响可以通过去耦电容来消除。主开关回路杂散电感(Lswitch)是由直流+总线、续流二极管、MOSFET(或IGBT)和直流总线终端之间的等效串联电感构成的。它负责电压过冲,在关断期间由于电流下降而对器件造成严重的压力,负反馈干扰充电和向栅极源放电的电流而造成较慢的di/dt的开关损失,杂散电感和半导体器件的输出电容的共振而造成开关波形的振荡增加,从而导致EMI发射增加。栅极环路电感(Lgate)由栅极电流路径形成,即从驱动板到器件的栅极接触垫,以及器件的源极到驱动板的连接。它通过造成栅极-源极电压积累的延迟而降低了可实现的最大开关频率。它还与器件的栅极-源极电容发生共振,导致栅极信号的震荡。结果就是当我们并联多个功率芯片模块时,如果每个栅极环路的寄生电感不相同或者对称,那么在开关瞬间将产生电流失衡。共源电感(Lsource)来自主开关回路和栅极回路电感之间的耦合。当打开和关闭功率器件时,di/dt和这个电感上的电压在栅极电路中作为额外的(通常是相反的)电压源,导致di/dt的斜率下降,扭曲了栅极信号,并限制了开关速度。此外,共源电感可能会导致错误的触发事件,这可能会通过在错误的时间打开器件而损坏器件。这些寄生电感的影响在快速开关SiC器件中变得更加严重。在SiC器件的开关瞬态过程中会产生非常高的漏极电流斜率di/dt,而前面讨论的寄生电感的电压尖峰和下降也明显大于Si器件的。寄生电感的这些不良影响导致了开关能量损失的增加和可达到的最大开关频率的降低。开关瞬态的问题不仅来自于电流斜率di/dt,也来自于电压斜率dv/dt。这个dv/dt导致位移电流通过封装的寄生电容,也就是芯片和冷却系统之间的电容。图1.5显示了半桥模块和散热器之间存在的寄生电容的简化图。这种不需要的电流会导致对变频器供电的电机的可靠性产生不利影响。例如,汽车应用中由放电加工(EDM)引起的电机轴承缺陷会产生很大的噪声电流。在传统的硅基器件中,由于dv/dt较低,约为3 kV/µs,因此流经寄生电容的电流通常忽略不记。然而,SiC器件的dv/dt比Si器件的dv/dt高一个数量级,最高可达50 kV/µs,使通过封装电容的电流不再可以忽略。对Si和SiC器件产生的电磁干扰(EMI)的比较研究表明,由于SiC器件的快速开关速度,传导和辐射的EMI随着SiC器件的使用而增加。除了通过封装进入冷却系统的电流外,电容寄也会减缓电压瞬变,在开关期间产生过电流尖峰,并通过与寄生电感形成谐振电路而增加EMI发射,这是我们不希望看到的。未来的功率模块封装应考虑到SiC封装中的寄生和高频瞬变所带来的所有复杂问题和挑战。解决这些问题的主要封装级需要做到以下几点。第一,主开关回路的电感需要通过新的互连技术来最小化,以取代冗长的线束,并通过优化布局设计,使功率器件接近。第二,由于制造上的不兼容性和安全问题,栅极驱动电路通常被组装在与功率模块分开的基板上。应通过将栅极驱动电路与功率模块尽可能地接近使栅极环路电感最小化。另外,在平行芯片的情况下,布局应该是对称的,以避免电流不平衡。第三,需要通过将栅极环路电流与主开关环路电流分开来避免共源电感带来的问题。这可以通过提供一个额外的引脚来实现,例如开尔文源连接。第四,应通过减少输出端和接地散热器的电容耦合来减轻寄生电容中流动的电流,比如避免交流电位的金属痕迹的几何重叠。图1.4半桥模块的电路原理图。三个主要的寄生电感表示为Lswitch、Lgate和Lsource。图1.5半桥模块的电路原理图。封装和散热器之间有寄生电容。尽管目前的功率器件具有优良的功率转换效率,但在运行的功率模块中,这些器件产生的热量是不可避免的。功率器件的开关和传导损失在器件周围以及从芯片到冷却剂的整个热路径上产生高度集中的热通量密度。这种热通量导致功率器件的性能下降,以及器件和封装的热诱导可靠性问题。在这个从Si基器件向SiC基器件过渡的时期,功率模块封装面临着前所未有的散热挑战。图1.6根据额定电压和热阻计算出所需的总芯片面积在相同的电压和电流等级下,SiC器件的尺寸可以比Si器件小得多,这为更紧凑的功率模块设计提供了机会。根据芯片的热阻表达式,芯片尺寸的缩小,例如芯片边缘的长度,会导致热阻的二次方增加。这意味着SiC功率器件的模块化封装需要特别注意散热和冷却。图1.6展示了计算出所需的总芯片面积减少,这与芯片到冷却剂的热阻减少有关。换句话说,随着芯片面积的减少,SiC器件所需的热阻需要提高。然而,即使结合最先进的冷却策略,如直接冷却的冷板与针状翅片结构,假设应用一个70kVA的逆变器,基于DBC和线束的标准功率模块封装的单位面积热阻值通常在0.3至0.4 Kcm2/W之间。为了满足研究中预测的未来功率模块的性能和成本目标,该值需要低于0.2 Kcm2/W,这只能通过创新方法实现,比如双面冷却法。同时,小的芯片面积也使其难以放置足够数量的线束,这不仅限制了电流处理能力,也限制了热电容。以前对标准功率模块封装的热改进大多集中在稳态热阻上,这可能不能很好地代表开关功率模块的瞬态热行为。由于预计SiC器件具有快速功率脉冲的极其集中的热通量密度,因此不仅需要降低热阻,还需要改善热容量,以尽量减少这些快速脉冲导致的峰值温度上升。在未来的功率模块封装中,应解决因采用SiC器件而产生的热挑战。以下是未来SiC封装在散热方面应考虑的一些要求。第一,为了降低热阻,需要减少或消除热路中的一些封装层;第二,散热也需要从芯片的顶部完成以使模块的热阻达到极低水平,这可能需要改变互连方法,比如采用更大面积的接头;第三,封装层接口处的先进材料将有助于降低封装的热阻。例如,用于芯片连接和热扩散器的材料可以分别用更高的导热性接头和碳基复合材料代替。第四,喷射撞击、喷雾和微通道等先进的冷却方法可以用来提高散热能力。SiC器件有可能被用于预期温度范围极广的航空航天应用中。例如用于月球或火星任务的电子器件需要分别在-180℃至125℃和-120℃至85℃的广泛环境温度循环中生存。由于这些空间探索中的大多数电子器件都是基于类似地球的环境进行封装的,因此它们被保存在暖箱中,以保持它们在极低温度下的运行。由于SiC器件正在评估这些条件,因此需要开发与这些恶劣环境兼容的封装技术,而无需使用暖箱。与低温有关的最大挑战之一是热循环引起的大的CTE失配对芯片连接界面造成的巨大压力。另外,在室温下具有柔性和顺应性的材料,如硅凝胶,在-180℃时可能变得僵硬,在封装内产生巨大的应力水平。因此,SiC封装在航空应用中的未来方向首先是开发和评估与芯片的CTE密切匹配的基材,以尽量减少应力。其次,另一个方向应该是开发在极低温度下保持可塑性的芯片连接材料。在最近的研究活动中,在-180℃-125℃的极端温度范围内,对分别作为基材和芯片附件的SiN和Indium焊料的性能进行了评估和表征。为进一步推动我国能源战略的实施,提高我国在新能源领域技术、装备的国际竞争力,实现高可靠性碳化硅 MOSFET 器件中试生产技术研究,研制出满足移动储能变流器应用的多芯片并联大功率MOSFET 器件。本研究将通过寄生参数提取、建模、仿真及测试方式研究 DBC 布局、多栅极电阻等方式对芯片寄生电感与均流特性的影响,进一步提高我国碳化硅器件封装及测试能力。2. SiC MOSFET功率模块设计技术2.1 模块设计技术介绍在MOSFET模块设计中引入软件仿真环节,利用三维电磁仿真软件、三维温度场仿真软件、三维应力场仿真软件、寄生参数提取软件和变流系统仿真软件,对MOSFET模块设计中关注的电磁场分布、热分布、应力分布、均流特性、开关特性、引线寄生参数对模块电特性影响等问题进行仿真,减小研发周期、降低设计研发成本,保证设计的产品具备优良性能。在仿真基础上,结合项目团队多年从事电力电子器件设计所积累的经验,解决高压大功率MOSFET模块设计中存在的多片MOSFET芯片和FRD芯片的匹配与均流、DBC版图的设计与芯片排布设计、电极结构设计、MOSFET模块结构设计等一系列难题,最终完成模块产品的设计。高压大功率MOSFET模块设计流程如下:图2.1高压大功率MOSFET模块设计流程在MOSFET模块设计中,需要综合考虑很多问题,例如:散热问题、均流问题、场耦合问题、MOSFET模块结构优化设计问题等等。MOSFET芯片体积小,热流密度可以达到100W/cm2~250W/cm2。同时,基于硅基的MOSFET芯片最高工作温度为175℃左右。据统计,由于高温导致的失效占电力电子芯片所有失效类型的50%以上。随电力电子器件设备集成度和环境集成度的逐渐增加,MOSFET模块的最高温升限值急剧下降。因此,MOSFET模块的三维温度场仿真技术是高效率高功率密度MOSFET模块设计开发的首要问题。模块散热能力与众多因素有关:MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差,有效散热面积小,芯片与DBC之间的热阻大,在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。另外,芯片的排布对热分布影响也很大。下图4.2是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果:图2.2 MOSFET模块散热分布分析在完成结构设计和材料选取后,采用ANSYS软件的热分析模块ICEPAK,建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件,施加相应的载荷,得到MOSFET的温度场分布,根据温度场分布再对MOSFET内部结构和材料进行调整,直至达到设计要求范围内的最优。2.2 材料数据库对一个完整的焊接式MOSFET模块而言,从上往下为一个 8层结构:绝缘盖板、密封胶、键合、半导体芯片层、焊接层 1、DBC、焊接层 2、金属底板。MOSFET模块所涉及的主要材料可分为以下几种类型:导体、绝缘体、半导体、有机物和无机物。MOSFET模块的电、热、机械等性能与材料本身的电导率、热导率、热膨胀系数、介电常数、机械强度等密切相关。材料的选型非常重要,为此有必要建立起常用的材料库。2.3 芯片的仿真模型库所涉及的MOSFET芯片有多种规格,包括:1700V 75A/100A/125A;2500V/50A;3300V/50A/62.5A;600V/100A;1200V/100A;4500V/42A;6500V/32A。为便于合理地进行芯片选型(确定芯片规格及其数量),精确分析多芯片并联时的均流性能,首先为上述芯片建立等效电路模型。在此基础上,针对实际电力电子系统中的滤波器、电缆和电机负载模型,搭建一个系统及的仿真平台,从而对整个系统的电气性能进行分析预估。2.4 MOSFET模块的热管理MOSFET模块是一个含不同材料的密集封装的多层结构,其热流密度达到100W/cm2--250W/cm2,模块能长期安全可靠运行的首要因素是良好的散热能力。散热能力与众多因素有关:MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差,有效散热面积小,芯片与DBC之间的热阻大,在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。芯片可靠散热的另一重要因素是键合的长度和位置。假设散热底板的温度分布均匀,而每个MOSFET芯片对底板的热阻有差异,导致在相同工况时,每个MOSFET芯片的结温不同。下图是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果。图2.3MOSFET模块热分布在模块完成封装后,采用FLOTHERM软件的热分析模块,建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件,施加相应的载荷,得到MOSFET的温度场分布的数值解,为MOSFET温度场分布的测试提供一定的依据。2.5. 芯片布局与杂散参数提取根据MOSFET模块不同的电压和电流等级,MOSFET模块所使用芯片的规格不同,芯片之间的连接方式也不同。因此,详细的布局设计放在项目实施阶段去完成。对中低压MOSFET模块和高压MOSFET模块,布局阶段考虑的因素会有所不同,具体体现在DBC与散热底板之间的绝缘、DBC上铜线迹之间的绝缘以及键合之间的绝缘等。2.6 芯片互联的杂散参数提取MOSFET芯片并联应用时的电流分配不均衡主要有两种:静态电流不均衡和动态电流不均衡。静态电流不均衡主要由器件的饱和压降VCE(sat)不一致所引起;而动态电流不均衡则是由于器件的开关时间不同步引起的。此外,栅极驱动、电路的布局以及并联模块的温度等因素也会影响开关时刻的动态均流。回路寄生电感特别是射极引线电感的不同将会使器件开关时刻不同步;驱动电路输出阻抗的不一致将引起充放电时间不同;驱动电路的回路引线电感可能引起寄生振荡;以及温度不平衡会影响到并联器件动态均流。2.7 模块设计专家知识库通过不同规格MOSFET模块的设计-生产-测试-改进设计等一系列过程,可以获得丰富的设计经验,并对其进行归纳总结,提出任意一种电压电流等级的MOSFET模块的设计思路,形成具有自主知识产权的高压大功率MOSFET模块的系统化设计知识库。3. SiCMOSFET封装工艺3.1 封装常见工艺MOSFET模块封装工艺主要包括焊接工艺、键合工艺、外壳安装工艺、灌封工艺及测试等。3.1.1 焊接工艺焊接工艺在特定的环境下,使用焊料,通过加热和加压,使芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC基板与电极达到结合的方法。目前国际上采用的是真空焊接技术,保证了芯片焊接的低空洞率。焊接要求焊接面沾润好,空洞率小,焊层均匀,焊接牢固。通常情况下.影响焊接质量的最主要因素是焊接“空洞”,产生焊接空洞的原因,一是焊接过程中,铅锡焊膏中助焊剂因升温蒸发或铅锡焊片熔化过程中包裹的气泡所造成的焊接空洞,真空环境可使空洞内部和焊接面外部形成高压差,压差能够克服焊料粘度,释放空洞。二是焊接面的不良加湿所造成的焊接空洞,一般情况下是由于被焊接面有轻微的氧化造成的,这包括了由于材料保管的不当造成的部件氧化和焊接过程中高温造成的氧化,即使真空技术也不能完全消除其影响。在焊接过程中适量的加人氨气或富含氢气的助焊气体可有效地去除氧化层,使被焊接面有良好的浸润性.加湿良好。“真空+气体保护”焊接工艺就是基于上述原理研究出来的,经过多年的研究改进,已成为高功率,大电流,多芯片的功率模块封装的最佳焊接工艺。虽然干式焊接工艺的焊接质量较高,但其对工艺条件的要求也较高,例如工艺设备条件,工艺环境的洁净程度,工艺气体的纯度.芯片,DBC基片等焊接表面的应无沾污和氧化情况.焊接过程中的压力大小及均匀性等。要根据实际需要和现场条件来选择合适的焊接工艺。3.1.2 键合工艺引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一,目前90%以上的芯片均采用这种技术进行封装。超声键合原理是在超声能控制下,将芯片金属镀层和焊线表面的原子激活,同时产生塑性变形,芯片的金属镀层与焊线表面达到原子间的引力范围而形成焊接点,使得焊线与芯片金属镀层表面紧密接触。按照原理的不同,引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式。根据键合点形状,又可分为球形键合和楔形键合。在功率器件及模块中,最常见的功率互连方法是引线键合法,大功率MOSFET模块采用了超声引线键合法对MOSFET芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流,故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或DBC铜层表面,这种方法也称超声楔键合。外壳安装工艺:功率模块的封装外壳是根据其所用的不同材料和品种结构形式来研发的,常用散热性好的金属封装外壳、塑料封装外壳,按最终产品的电性能、热性能、应用场合、成本,设计选定其总体布局、封装形式、结构尺寸、材料及生产工艺。功率模块内部结构设计、布局与布线、热设计、分布电感量的控制、装配模具、可靠性试验工程、质量保证体系等的彼此和谐发展,促进封装技术更好地满足功率半导体器件的模块化和系统集成化的需求。外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接,形成密闭空间。作用是提供模块机械支撑,保护模块内部组件,防止灌封材料外溢,保证绝缘能力。外壳、顶盖要求机械强度和绝缘强度高,耐高温,不易变形,防潮湿、防腐蚀等。3.1.3 灌封工艺灌封工艺用特定的灌封材料填充模块,将模块内组件与外部环境进行隔离保护。其作用是避免模块内部组件直接暴露于环境中,提高组件间的绝缘,提升抗冲击、振动能力。灌封材料要求化学特性稳定,无腐蚀,具有绝缘和散热能力,膨胀系数和收缩率小,粘度低,流动性好,灌封时容易达到模块内的各个缝隙,可将模块内部元件严密地封装起来,固化后能吸收震动和抗冲击。3.1.4 模块测试MOSFET模块测试包括过程测试及产品测试。其中过程测试通过平面度测试仪、推拉力测试仪、硬度测试仪、X射线测试仪、超声波扫描测试仪等,对产品的入厂和过程质量进行控制。产品测试通过平面度测试仪、动静态测试仪、绝缘/局部放电测试仪、高温阻断试验、栅极偏置试验、高低温循环试验、湿热试验,栅极电荷试验等进行例行和型式试验,确保模块的高可靠性。3.2 封装要求本项目的SiC MOSFET功率模块封装材料要求如下:(1)焊料选用需要可靠性要求和热阻要求。(2)外壳采用PBT材料,端子裸露部分表面镀镍或镀金。(3)内引线采用超声压接或铝丝键合(具体视装配图设计而定),功率芯片采用铝线键合。(4)灌封料满足可靠性要求,Tg150℃,能满足高低温存贮和温度循环等试验要求。(5)底板采用铜材料。(6)陶瓷覆铜板采用Si3N4材质。(7)镀层要求:需保证温度循环、盐雾、高压蒸煮等试验后满足外观要求。3.3 封装流程本模块采用既有模块进行封装,不对DBC结构进行调整。模块封装工艺流程如下图3.1所示。图3.1模块封装工艺流程(1)芯片CP测试:对芯片进行ICES、BVCES、IGES、VGETH等静态参数进行测试,将失效的芯片筛选出来,避免因芯片原因造成的封装浪费。(2)划片&划片清洗:将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片,划片后可从晶圆上将芯片取下进行封装;划片后对金属颗粒进行清洗,保证芯片表面无污染,便于后续工艺操作。(3)丝网印刷:将焊接用的焊锡膏按照设计的图形涂敷在DBC基板上,使用丝网印刷机完成,通过工装钢网控制锡膏涂敷的图形。锡膏图形设计要充分考虑焊层厚度、焊接面积、焊接效果,经过验证后最终确定合适的图形。(4)芯片焊接:该步骤主要是完成芯片与 DBC 基板的焊接,采用相应的焊接工装,实现芯片、焊料和 DBC 基板的装配。使用真空焊接炉,采用真空焊接工艺,严格控制焊接炉的炉温、焊接气体环境、焊接时间、升降温速度等工艺技术参数,专用焊接工装完成焊接工艺,实现芯片、DBC 基板的无空洞焊接,要求芯片的焊接空洞率和焊接倾角在工艺标准内,芯片周围无焊球或堆焊,焊接质量稳定,一致性好。(5)助焊剂清洗:通过超声波清洗去除掉助焊剂。焊锡膏中一般加入助焊剂成分,在焊接过程中挥发并残留在焊层周围,因助焊剂表现为酸性,长期使用对焊层具有腐蚀性,影响焊接可靠性,因此需要将其清洗干净,保证产品焊接汉城自动气相清洗机采用全自动浸入式喷淋和汽相清洗相结合的方式进行子单元键合前清洗,去除芯片、DBC 表面的尘埃粒子、金属粒子、油渍、氧化物等有害杂质和污染物,保证子单元表面清洁。(6) X-RAY检测:芯片的焊接质量作为产品工艺控制的主要环节,直接影响着芯片的散热能力、功率损耗的大小以及键合的合格率。因此,使用 X-RAY 检测机对芯片焊接质量进行检查,通过调整产生 X 射线的电压值和电流值,对不同的焊接产品进行检查。要求 X 光检查后的芯片焊接空洞率工艺要求范围内。(7)芯片键合:通过键合铝线工艺,完成 DBC 和芯片的电气连接。使用铝线键合机完成芯片与 DBC 基板对应敷铜层之间的连接,从而实现芯片之间的并联和反并联。要求该工序结合芯片的厚度参数和表面金属层参数,通过调整键合压力,键合功率,键合时间等参数,并根据产品的绝缘要求和通流大小,设置合适的键合线弧高和间距,打线数量满足通流要求,保证子单元的键合质量。要求键合工艺参数设定合理、铝线键合质量牢固,键合弧度满足绝缘要求、键合点无脱落,满足键合铝线推拉力测试标准。(8)模块焊接:该工序实现子单元与电极、底板的二次焊接。首先进行子单元与电极、底板的焊接装配,使用真空焊接炉实现焊接,焊接过程中要求要求精确控制焊接设备的温度、真空度、气体浓度。焊接完成后要求子单元 DBC 基板和芯片无损伤、无焊料堆焊、电极焊脚之间无连焊虚焊、键合线无脱落或断裂等现象。(9)超声波检测:该工序通过超声波设备对模块 DBC 基板与底板之间的焊接质量进行检查,模块扫描后要求芯片、DBC 无损伤,焊接空洞率低于 5%。(10)外壳安装:使用涂胶设备进行模块外壳的涂胶,保证模块安装后的密封性,完成模块外壳的安装和紧固。安装后要求外壳安装方向正确,外壳与底板粘连处在灌封时不会出现硅凝胶渗漏现象。(11)端子键合&端子超声焊接:该工序通过键合铝线工艺,实现子单元与电极端子的电气连接,形成模块整体的电气拓扑结构;可以通过超声波焊接实现子单元与电极端子的连接,超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接具有高机械强度,较低的热应力、焊接质量高等优点,使得焊接具有更好的可靠性,在功率模块产品中应用越来越广泛。(12)硅凝胶灌封&固化:使用自动注胶机进行硅凝胶的灌封,实现模块的绝缘耐压能力。胶体填充到指定位置,完成硅凝胶的固化。要求胶体固化充分,胶体配比准确,胶体内不含气泡、无分层或断裂纹。4. 极端条件下的可靠性测试4.1 单脉冲雪崩能量试验目的:考察的是器件在使用过程中被关断时承受负载电感能量的能力。试验原理:器件在使用时经常连接的负载是感性的,或者电路中不可避免的也会存在寄生电感。当器件关断时,电路中电流会突然下降,变化的电流会在感性负载上产生一个应变电压,这部分电压会叠加电源电压一起加载在器件上,使器件在瞬间承受一个陡增的电压,这个过程伴随着电流的下降。图4.1 a)的雪崩能量测试电路就是测试这种工况的,被测器件上的电流电压变化情况如图4.1 b)。图4.1 a)雪崩能量测试电路图;b)雪崩能量被测器件的电流电压特性示意图这个过程中,电感上储存的能量瞬时全部转移到器件上,可知电流刚开始下降时,电感储存的能量为1/2*ID2*L,所以器件承受的雪崩能量也就是电感包含的所有能量,为1/2*ID2*L。试验目标:在正向电流ID = 20A下,器件单脉冲雪崩能量EAS1J试验步骤:将器件放入测试台,给器件施加导通电流为20A。设置测试台电感参数使其不断增加,直至器件的单脉冲雪崩能量超过1J。通过/失效标准:可靠性试验完成后,按照下表所列的顺序测试(有些测试会对后续测试有影响),符合下表要求的可认为通过。测试项目通过条件IGSS USLIDSS or IDSX USLVGS(off) or VGS(th)LSL USLVDS(on) USLrDS(on) USL (仅针对MOSFET)USL: upper specification limit, 最高上限值LSL: lower specification limit, 最低下限值4.2 抗短路能力试验目的:把样品暴露在空气干燥的恒温环境中,突然使器件通过大电流,观测元器件在大电流大电压下于给定时间长度内承受大电流的能力。试验原理:当器件工作于实际高压电路中时,电路会出现误导通现象,导致在短时间内有高于额定电流数倍的电流通过器件,器件承受这种大电流的能力称为器件的抗短路能力。为了保护整个系统不受误导通情况的损坏,系统中会设置保护电路,在出现短路情况时迅速切断电路。但是保护电路的反应需要一定的时长,需要器件能够在该段时间内不发生损坏,因此器件的抗短路能力对整个系统的可靠性尤为重要。器件的抗短路能力测试有三种方式,分别对应的是器件在不同的初始条件下因为电路突发短路(比如负载失效)而接受大电流大电压时的反应。抗短路测试方式一,也称为“硬短路”,是指IGBT从关断状态(栅压为负)直接开启进入到抗短路测试中;抗短路测试方式二,是指器件在已经导通有正常电流通过的状态下(此时栅压为正,漏源电压为正但较低),进入到抗短路测试中;抗短路测试方式三是指器件处于栅电压已经开启但漏源电压为负(与器件反并联的二极管处于续流状态,所以此时器件的漏源电压由于续流二极管的钳位在-0.7eV左右,,栅压为正),进入到抗短路测试中。可知,器件的抗短路测试都是对应于器件因为电路的突发短路而要承受电路中的大电流和大电压,只是因为器件的初始状态不同而会有不同的反应。抗短路测试方法一电路如图4.2,将器件直接加载在电源两端,器件初始状态为关断,此时器件承受耐压。当给器件栅电极施加一个脉冲,器件开启,从耐压状态直接开始承受一个大电流及大电压,考量器件的“硬”耐短路能力。图4.2 抗短路测试方法一的测试电路图抗短路测试方法二及三的测试电路图如图4.2,图中L_load为实际电路中的负载电感,L_par为电路寄生电感,L_sc为开关S1配套的寄生电感。当进行第二种抗短路方法测试时,将L_load下端连接到上母线(Vdc正极),这样就使L_sc支路与L_load支路并联。初态时,S1断开,DUT开通,电流从L_load和DUT器件上通过,开始测试时,S1闭合,L_load瞬时被短路,电流沿着L_sc和DUT路线中流动,此时电流通路中仅包含L_sc和L_par杂散电感,因此会有大电流会通过DUT,考察DUT在导通状态时承受大电流的能力。当进行第三种抗短路方法测试时,维持图4.2结构不变,先开通IGBT2并保持DUT关断,此时电流从Vdc+沿着IGBT2、L_load、Vdc-回路流通,接着关断IGBT2,那么D1会自动给L_load续流,在此状态下开启DUT栅压,DUT器件处于栅压开启,但漏源电压被截止状态,然后再闭合S1,大电流会通过L_sc支路涌向DUT。在此电路中IGBT2支路的存在主要是给D1提供续流的电流。图4.3 抗短路测试方法二和方法三的测试电路图1) 抗短路测试方法一:图4.2中Vdc及C1大电容提供持续稳定的大电压,给测试器件DUT栅极施加一定时间长度的脉冲,在被试器件被开启的时间内,器件开通期间处于短路状态,且承受了较高的耐压。器件在不损坏的情况下能够承受的最长开启时间定义为器件的短路时长(Tsc),Tsc越大,抗短路能力越强。在整个短路时长器件,器件所承受的能量,为器件的短路能量(Esc)。器件的抗短路测试考察了器件瞬时同时承受高压、高电流的能力,也是一种器件的复合应力测试方式。图4.2测试电路中的Vdc=600V,C1、C2、C3根据器件的抗短路性能能力决定,C1的要求是维持Vdc的稳定,C1的要求是测试过程中释放给被测器件的电能不能使C1两端的电压下降过大(5%之内可接受)。C2,C3主要用于给器件提供高频、中频电流,不要求储存能量过大。对C2、C3的要求是能够降低被测器件开通关断时造成的漏源电压振幅即可。图4.4 抗短路能力测试方法一的测试结果波形图4.4给出了某款SiC平面MOSFET在290K下,逐渐增大栅极脉冲宽度(PW)的抗短路能力测试结果。首先需要注意的是在测试过程中,每测量一个脉冲宽度的短路波形,需要间隔足够长的时间,以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响,保证每次测试初始温度的准确。从图中可以看出,Id峰值出现在1 μs和2 μs之间,随着开通时间的增加,Id呈现出先增加后减小的时间变化趋势。Id的上升阶段,是因为器件开启时有大电流经过器件,在高压的共同作用下,器件温度迅速上升,因为此时MOSFET的沟道电阻是一个负温度系数,所以MOSFET沟道电阻减小,Id则上升,在该过程中电流上升的速度由漏极电压、寄生电感以及栅漏电容的充电速度所决定;随着大电流的持续作用,器件整体温度进一步上升,器件此时的导通电阻变成正温度系数,器件的整体电阻将随温度增加逐渐增大,这时器件Id将逐渐减小。所以,整个抗短路能力测试期间,Id先增加后下降。此外,测试发现,当脉冲宽度增加到一定程度,Id在关断下降沿出现拖尾,即器件关断后漏极电流仍需要一定的时间才能恢复到0A。在研究中发现当Id拖尾到达约12A左右之后,进一步增大脉冲宽度,器件将损坏,并伴随器件封装爆裂。所以针对这款器件的抗短路测试,定义Tsc为器件关断时漏极电流下降沿拖尾到达10A时的脉冲时间长度。Tsc越长,代表器件的抗短路能力越强。测试发现,低温有助于器件抗短路能力的提升,原因是因为,低的初始温度意味着需要更多的时间才能使器件达到Id峰值。仿真发现,器件抗短路测试失效模式主要有两种:1、器件承受高压大电流的过程中,局部高温引起漏电流增加,触发了器件内部寄生BJT闩锁效应,栅极失去对沟道电流的控制能力,器件内部电流局部集中发生热失效,此时的表现主要是器件的Id电流突然上升,器件失效;2、器件温度缓慢上升时,导致器件内部材料性能恶化,比如栅极电极或者SiO2/Si界面处性能失效,主要表现为器件测试过程中Vgs陡降,此时,器件的Vds若未发生进一步损坏仍能承受耐压,只是器件Vgs耐压能力丧失。上述两种失效模式都是由于温度上升引起,所以要提升器件的抗短路能力就是要控制器件内部温度上升。仿真发现导通时最高温区域主要集中于高电流密度区域(沟道部分)及高电场区域(栅氧底部漂移区)。因此,要提升器件的抗短路能力,要着重从器件的沟道及栅氧下方漂移区的优化入手,降低电场峰值及电流密度,此外改善栅氧的质量将起到决定性的作用。2) 抗短路测试方法二:图4.5 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.5,抗短路测试方法二的测试过程中DUT器件会经历三个阶段:(1)漏源电压Vds低,Id电流上升:当负载被短路时,大电流涌向DUT器件,此时电路中仅包含L_sc和L_par杂散电感,DUT漏源电压较低,Vdc电压主要分布在杂散电感上,所以Id电流以di/dt=Vdc/(L_sc+L_par)的斜率开始上升。随着Id增加,因为DUT器件的漏源之间的寄生电容Cgd,会带动栅压上升,此时更加促进Id电流的增加,形成一个正循环,Id急剧上升。(2)Id上升变缓然后开始降低,漏源电压Vds上升:Id上升过程中,Vds漏源电压开始增加,导致Vdc分压到杂散电感上的电压降低,导致电流上升率di/dt减小,Id上升变缓,当越过Id峰值后,Id开始下降,-di/dt使杂散电感产生一个感应电压叠加在Vds上导致Vds出现一个峰值。Vds峰值在Id峰值之后。(3)Id、Vds下降并恢复:Id,Vds均下降恢复到抗短路测试一的高压高电流应力状态。综上所述,抗短路测试方法一的条件比方法一的更为严厉和苛刻。3) 抗短路测试方法三:图4.6 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.6,抗短路测试方法三的波形与方法二的波形几乎一致,仅仅是在Vds电压上升初期有一个小的电压峰(如图4.6中红圈),这是与器件发生抗短路时的初始状态相关的。因为方法三中器件初始状态出于栅压开启,Vds为反偏的状态,所以器件内部载流子是耗尽的。此时若器件Vds转为正向开通则必然发生一个载流子充入的过程,引发一个小小的电压峰,这个电压峰值是远小于后面的短路电压峰值的。除此以外,器件的后续状态与抗短路测试方法二的一致。一般来说,在电机驱动应用中,开关管的占空比一般比续流二极管高,所以是二极管续流结束后才会开启开关管的栅压,这种情况下,只需要考虑仅开关管开通时的抗短路模式,则第二种抗短路模式的可能性更大。然而,当一辆机车从山上开车下来,电动机被用作发电机,能量从车送到电网。续流二极管的占空比比开关管会更高一点,这种操作模式下,如果负载在二极管续流且开关管栅压开启时发生短路,则会进行抗短路测试模式三的情况。改进抗短路失效模式二及三的方法,是通过给开关器件增加一个栅极前钳位电路,在Id上升通过Cgd带动栅极电位上升时,钳位电路钳住栅极电压,就不会使器件的Id上升陷入正反馈而避免电流的进一步上升。试验目标:常温下,令Vdc=600V,通过控制Vgs控制SiC MOSFET的开通时间,从2μs开通时间开始以1μs为间隔不断增加器件的开通时间,直至器件损坏,测试过程中保留测试曲线。需要注意的是,在测试过程中,每测量一个脉冲宽度的短路波形,需要间隔足够长的时间,以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响,保证每次测试初始温度的准确。试验步骤:搭建抗短路能力测试电路。将器件安装与测试电路中,保持栅压为0。通过驱动电路设置器件的开通时间,给器件一个t0=2μs时间的栅源脉冲电压,使器件开通t0时间,观察器件上的电流电压曲线,判断器件是否能够承受2μs的短路开通并不损坏;如未损坏,等待足够长时间以确保器件降温至常温状态,设置驱动电路使器件栅源电压单脉冲时间增加1us,再次开通,观察器件是否能够承受3μs的短路开通并不损坏。循环反复直至器件发生损坏。试验标准:器件被打坏前最后一次脉冲时间长度即为器件的短路时长Tsc。整个短路时长期间,器件所承受的能量为器件的短路能量Esc。4.3 浪涌试验目的:把样品暴露在空气干燥的恒温环境中,对器件施加半正弦正向高电流脉冲,使器件在瞬间发生损坏,观测元器件在高电流密度下的耐受能力。试验原理:下面以SiC二极管为例,给出了器件承受浪涌电流测试时的器件内部机理。器件在浪涌应力下的瞬态功率由流过器件的电流和器件两端的电压降的乘积所决定,电流和压降越高,器件功率耗散就越高。已知浪涌应力对器件施加的电流信号是固定的,因此导通压降越小的器件瞬态功率越低,器件承受浪涌的能力越强。当器件处于浪涌电流应力下,电压降主要由器件内部寄生的串联电阻承担,因此我们可以通过降低器件在施加浪涌电流瞬间的导通电阻,减小器件功率、提升抗浪涌能力。a)给出了4H-SiC二极管实际浪涌电流测试的曲线,图4.7 a)曲线中显示器件的导通电压随着浪涌电流的上升和下降呈现出“回滞”的现象。图4.7 a)二极管浪涌电流的实测曲线; b)浪涌时温度仿真曲线浪涌过程中,器件的瞬态 I-V 曲线在回扫过程中出现了电压回滞,且浪涌电流越高,器件在电流下降和上升过程中的压降差越大,该电压回滞越明显。当浪涌电流增加到某一临界值时,I-V 曲线在最高压降处出现了一个尖峰,曲线斜率突变,器件发生了失效和损坏。器件失效后,瞬态 I-V 曲线在最高电流处出现突然增加的毛刺现象,电压回滞也减小。引起SiC JBS二极管瞬态 I-V 曲线回滞的原因是,在施加浪涌电流的过程中,SiC JBS 二极管的瞬态功率增加,但散热能力有限,所以浪涌过程中器件结温增加,SiC JBS 二极管压降也发生了变化,产生了回滞现象。在每次对器件施加浪涌电流过程中,随着电流的增加,器件的肖特基界面的结温会增加,当电流降低接近于0时结温才逐渐回落。在浪涌电流导通的过程中,结温是在积累的。由于电流上升和下降过程中的结温的差异,导致了器件在电流下降过程的导通电阻高于电流在上升过程中导通电阻。这使得电流下降过程 I-V 曲线压降更大,从而产生了在瞬态 I-V 特性曲线电压回滞现象。浪涌电流越高,器件的肖特基界面处的结温越高,因此导通电阻就越大,而回滞现象也就越明显。为了分析器件在 40 A 以上浪涌电流下的瞬态 I-V 特性变化剧烈的原因,使用仿真软件模拟了肖特基界面处温度随电流大小的变化曲线,如图4.7 b)所示,在 40 A 以上浪涌电流下,结温随浪涌电流变化非常剧烈。器件在 40 A 浪涌电流下,最高结温只有 358 K。但是当浪涌电流增加到60 A 时,最高结温已达1119 K,这个温度足以对器件破坏表面的肖特基金属,引起器件失效。图4.7 b)中还可以得出,浪涌电流越高,结温升高的变化程度就越大,56 A 和 60 A 浪涌电流仅相差 4 A,最高结温就相差 543 K,最高结温的升高速度远比浪涌电流的增加速度快。结温的快速升高导致了器件的导通电阻迅速增大,正向压降快速增加。因此,电流上升和下降过程中,器件的导通压降会更快速地升高和下降,使曲线斜率发生了突变。器件结温随着浪涌电流的增大而急剧增大,是因为它们之间围绕着器件导通电阻形成了正反馈。在浪涌过程中,随着浪涌电流的升高,二极管的功率增加,产生的焦耳热增加,导致了结温上升;另一方面,结温上升,导致器件的导通电阻增大,压降进一步升高。导通电压升高,导致功率进一步增加,使得结温进一步升高。因此器件的结温和电压形成了正反馈,致使结温和压降的增加速度远比浪涌电流的增加速度快。当浪涌电流增加到某一临界值时,触发这个正反馈,器件就会发生失效和损坏。长时间的重复浪涌电流会在外延层中引起堆垛层错生长,浪涌电流导致的自热效应会引起顶层金属熔融,使得电极和芯片之间短路,还会导致导通压降退化和峰值电流退化,并破坏器件的反向阻断能力。金属Al失效是大多数情况下浪涌失效的主要原因,应该使用鲁棒性更高的材料替代金属Al,以改善SiC器件的高温特性。目前MOS器件中,都没有给出浪涌电流的指标。而二极管、晶闸管器件中有这项指标。如果需要了解本项目研发的MOSFET器件的浪涌能力,也可以搭建电路实现。但是存在的问题是,MOS器件的导通压降跟它被施加的栅压是相关的,栅压越大,导通电阻越低,耐浪涌能力越强。如何确定浪涌测试时应该给MOSFET施加的栅压,是一个需要仔细探讨的问题。试验目标:我们已知浪涌耐受能力与器件的导通压降有关,但目前无法得到明确的定量关系。考虑到目标器件也没有这类指标的参考,建议测试时,在给定栅压下(必须确保器件能导通),对器件从低到高依次施加脉冲宽度为10ms或8.3ms半正弦电流波,直到器件发生损坏。试验步骤:器件安装在测试台上后,器件栅极在给定栅压下保持开启状态。通过测试台将导通电流设置成10ms或8.3ms半正弦电流波,施加在器件漏源极间。逐次增加正弦波的上限值,直至器件被打坏。试验标准:器件被打坏前的最后一次通过的浪涌值即为本器件在特定栅压下的浪涌指标值。以上内容给出了本项目研发器件在复合应力及极端条件下的可靠性测试方法,通过这些方法都是来自于以往国际工程经验和鉴定意见,可以对被测器件的可靠性有一个恰当的评估。但是,上述方法都是对测试条件和测试原理的阐述,如何通过测试结果来评估器件的使用寿命,并搭建可靠性测试条件与可靠性寿命之间的桥梁,就得通过可靠性寿命评估模型来实现。
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