反應(yīng)論模型能夠估計(jì)參與反應(yīng)的應(yīng)力的影響程度
發(fā)布時(shí)間:2019/4/20 11:15:35 訪問次數(shù):875
為達(dá)到使用安全和延長(zhǎng)使用壽命,根據(jù)應(yīng)力強(qiáng)度模型,可采取如下措施:提高產(chǎn)品本身的強(qiáng)度,減弱強(qiáng)度的退化速率;降低應(yīng)力或減弱應(yīng)力的影響。
如果對(duì)應(yīng)力、強(qiáng)度分布和變化情況掌握不夠,則只有選取轅大的安全系數(shù),這樣將是不經(jīng)濟(jì)的,而且將增大產(chǎn)品的體積、重量,使得設(shè)計(jì)過于保守。
反應(yīng)論模型能夠估計(jì)參與反應(yīng)的應(yīng)力的影響程度,而應(yīng)力強(qiáng)度模型中卻沒有觸及到強(qiáng)度怎樣降低的理論根據(jù)。
退化反應(yīng)到達(dá)最終退化狀態(tài)前要跨越幾個(gè)能量勢(shì)壘。也就是說,整個(gè)退化反應(yīng)往往由 幾個(gè)連續(xù)過程組成,這與前面所述的產(chǎn)品壽命分布(如早期失效期、偶然失效期、耗損失 效期)有關(guān),可以從本質(zhì)上來加以理解。
還必須指出的是,安全保障、耐久壽命不僅與這些強(qiáng)度、應(yīng)力的大小有關(guān),而且與強(qiáng)度、應(yīng)力的離散性有關(guān),考慮時(shí)應(yīng)特別注意。
應(yīng)力強(qiáng)度模型主要用來模擬機(jī)械設(shè)備的損壞,而反應(yīng)論模型則用來模擬化學(xué)反應(yīng)等導(dǎo)致的失效。它是指電子元器件的劣化和損壞等失效,是在原子、分子這樣的級(jí)別上隨時(shí)間發(fā)生的變化引起的。例如,由于電氣、機(jī)械、熱和化學(xué)等多方面的應(yīng)力所引起物質(zhì)內(nèi)部各種變化,如平衡狀態(tài)的變化、材料組分的變化、晶體結(jié)構(gòu)的變化、結(jié)合力的變化、裂紋的發(fā)展等,都是造成元器件失效的原因。這里所指的反應(yīng)不僅指狹義的化學(xué)反應(yīng),而且包括蒸發(fā)、凝聚、劈形變、裂紋等類具有一定變化速度的物理變化,均屬 蔡于反應(yīng)論模型。
在從正常狀態(tài)進(jìn)入退化狀態(tài)的過程中,存在著能量勢(shì)壘,而跨越這種勢(shì)壘所需的能量是由環(huán)境應(yīng)力提供的(如圖4.2所示)。并且,趲過此能量勢(shì)壘(稱為激活能E)進(jìn)行反應(yīng)的頻數(shù)是按一定概率發(fā)生的,即 D服從玻爾茲曼分布,此反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系,就是前面的加速壽命試驗(yàn)所介紹的阿倫尼斯反應(yīng)速率模型和艾林模型。
而支配這些失效進(jìn)程的,乃是氧化、析出、電解、 擴(kuò)散、蒸發(fā)、磨損和疲勞等失效機(jī)理。這些變化或反應(yīng)的速度決定于應(yīng)力的種類和大小。 元器件或材料的壽命決定于這樣的反應(yīng)結(jié)果,即反應(yīng)產(chǎn)生的有害物質(zhì)(如氧化物、腐蝕析 出物等)的積累或裂紋的擴(kuò)展達(dá)到或超過界限值,失效即隨之發(fā)生,也就是說,失效壽命 隨反應(yīng)速度的加快而縮短,它與反應(yīng)速度成正比。把這樣的失效物理模型稱為反應(yīng)論模型,它也屬于耐久模型范疇的理化模型。
為達(dá)到使用安全和延長(zhǎng)使用壽命,根據(jù)應(yīng)力強(qiáng)度模型,可采取如下措施:提高產(chǎn)品本身的強(qiáng)度,減弱強(qiáng)度的退化速率;降低應(yīng)力或減弱應(yīng)力的影響。
如果對(duì)應(yīng)力、強(qiáng)度分布和變化情況掌握不夠,則只有選取轅大的安全系數(shù),這樣將是不經(jīng)濟(jì)的,而且將增大產(chǎn)品的體積、重量,使得設(shè)計(jì)過于保守。
反應(yīng)論模型能夠估計(jì)參與反應(yīng)的應(yīng)力的影響程度,而應(yīng)力強(qiáng)度模型中卻沒有觸及到強(qiáng)度怎樣降低的理論根據(jù)。
退化反應(yīng)到達(dá)最終退化狀態(tài)前要跨越幾個(gè)能量勢(shì)壘。也就是說,整個(gè)退化反應(yīng)往往由 幾個(gè)連續(xù)過程組成,這與前面所述的產(chǎn)品壽命分布(如早期失效期、偶然失效期、耗損失 效期)有關(guān),可以從本質(zhì)上來加以理解。
還必須指出的是,安全保障、耐久壽命不僅與這些強(qiáng)度、應(yīng)力的大小有關(guān),而且與強(qiáng)度、應(yīng)力的離散性有關(guān),考慮時(shí)應(yīng)特別注意。
應(yīng)力強(qiáng)度模型主要用來模擬機(jī)械設(shè)備的損壞,而反應(yīng)論模型則用來模擬化學(xué)反應(yīng)等導(dǎo)致的失效。它是指電子元器件的劣化和損壞等失效,是在原子、分子這樣的級(jí)別上隨時(shí)間發(fā)生的變化引起的。例如,由于電氣、機(jī)械、熱和化學(xué)等多方面的應(yīng)力所引起物質(zhì)內(nèi)部各種變化,如平衡狀態(tài)的變化、材料組分的變化、晶體結(jié)構(gòu)的變化、結(jié)合力的變化、裂紋的發(fā)展等,都是造成元器件失效的原因。這里所指的反應(yīng)不僅指狹義的化學(xué)反應(yīng),而且包括蒸發(fā)、凝聚、劈形變、裂紋等類具有一定變化速度的物理變化,均屬 蔡于反應(yīng)論模型。
在從正常狀態(tài)進(jìn)入退化狀態(tài)的過程中,存在著能量勢(shì)壘,而跨越這種勢(shì)壘所需的能量是由環(huán)境應(yīng)力提供的(如圖4.2所示)。并且,趲過此能量勢(shì)壘(稱為激活能E)進(jìn)行反應(yīng)的頻數(shù)是按一定概率發(fā)生的,即 D服從玻爾茲曼分布,此反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系,就是前面的加速壽命試驗(yàn)所介紹的阿倫尼斯反應(yīng)速率模型和艾林模型。
而支配這些失效進(jìn)程的,乃是氧化、析出、電解、 擴(kuò)散、蒸發(fā)、磨損和疲勞等失效機(jī)理。這些變化或反應(yīng)的速度決定于應(yīng)力的種類和大小。 元器件或材料的壽命決定于這樣的反應(yīng)結(jié)果,即反應(yīng)產(chǎn)生的有害物質(zhì)(如氧化物、腐蝕析 出物等)的積累或裂紋的擴(kuò)展達(dá)到或超過界限值,失效即隨之發(fā)生,也就是說,失效壽命 隨反應(yīng)速度的加快而縮短,它與反應(yīng)速度成正比。把這樣的失效物理模型稱為反應(yīng)論模型,它也屬于耐久模型范疇的理化模型。
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