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设备箱材料的的分析比较




设备箱一般都是设置在户外的地方,所以,一个设备箱的材质是十分重要的,设备箱材料的耐低温性能,耐氧化性能,耐高温性能,耐酸碱性能,抗破坏能力,防水性能都要有良好的表现,材质的好坏直接决定了设备箱的好坏,我们在不同的环境测试了不同的设备箱材料的性能。
不同材质箱体在低温环境下的表现:
低温环境对各材质的特性有显著影响,因为抗拉强度和抗弯强度随温度的降低而增大,冲击韧度和伸长率随温度降低而减小,结果导致材料变硬、变脆,且韧度降低。
将相同尺寸的铝合金、碳纤维、尼龙PA11、ABS塑料和PP塑料样品置于试验箱中,在不同温度下分别测定各材质特性,用于分析低温对各材质性能的影响。在低温试验结束时发现,铝合金和碳纤维材质受温度影响较小,而尼龙PA11在-45℃,ABS塑料在-25℃,PP塑料在-5℃时,先后都出现了脆化和易碎现象。
不同材质箱体在破坏试验下的表现:
使用外形尺寸相同的铝合金、碳纤维、尼龙PA11、ABS塑料和PP塑料材质样品,使其经受加速度为150m/s2,脉冲宽度为11ms的冲击试验,3个轴向各进行3次,并按照相同高度进行跌落试验。在经受冲击振动试验和跌落试验后,碳纤维和PP塑料材质的箱体保持完好,在常规性能检测中保持了原有的强度。而铝合金材质的箱体发生了明显形变,尼龙PA11和ABS塑料都出现了轻微裂纹,强度只有试验前的50%。从力学试验可以看出,碳纤维材质的抗振动、抗冲击性能较好,其他材质只能通过增加厚度来提高自身的抗振动和抗冲击能力。
不同材质箱体在腐蚀环境下的表现:
将铝合金、碳纤维、尼龙PA11、ABS塑料和PP塑料材质的可移动箱体样品分别置于积水、盐雾和霉菌环境下。对各材质的耐水、盐雾和霉菌性能进行对比发现,非金属材质更容易经受复杂化学环境,抗霉菌性能高,吸水率低,在潮湿环境下尺寸变化小;铝合金材质因为经过了电镀和钝化等防护处理,在盐雾和霉菌环境下也能保持基本的性能。
许多设备需要在较为恶劣的环境下工作,有时设备箱体必须暴露于室外,强烈的紫外线照射、雨雪、尘暴、极大的温差变化等都会直接影响到箱体的物理性能,有可能加速箱体材质的老化。通过长达一年的曝晒实验发现,碳纤维和铝合金材质外观整体没有明显变化,但是尼龙PA11和ABS塑料材质的箱体却出现了显著的变化,不仅色泽改变,而且在韧度和刚度上也明显受到了破坏性的伤害,遇到外力就比较容易损坏。
不同材质箱体的综合性能比较:
从以上的实验结果看,相比于铝合金和碳纤维材质,尼龙PA11、ABS塑料和PP塑料这三种材质用于可移动箱体时缺陷还是比较明显的。总的说来,进行可搬移箱体的材质选择时,在保证防护性能的前提下,应优先选用强度高和质量轻的材质。
碳纤维复合材料可移动箱体的制作成本其他材质的要高不少,但是这种材质在各种恶劣环境下都能表现出良好的综合性能,最关键的是它在减重方面的优势,这对于对重量要求较高的航空航天搭载设备、野战军携行式通讯设备、高端的车载信息系统以及搬移式高精密仪器设备来说意义重大。



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