加速壽命時間點與橋絲材料電阻變化的關系研究

江西省新余市第四中學 胡亦安

加速壽命時間點與橋絲材料電阻變化的關系研究

江西省新余市第四中學 胡亦安

在濕度條件、溫度條件恒定的情況下，不同的橋絲材料電極電阻，在加速壽命試驗中，各個時間點上都會產生一定的變化。在不同壽命時間點中，對電阻均值進行了t顯著性檢驗。經本文研究結果表明，在室溫下貯存20天；在95%濕度、50℃的條件下分別貯存9天、14天、21天，金絲電極電阻的初始電阻，均發生了顯著的改變，而鎳鉻絲電極電阻，并沒有產生顯著的變化。

加速壽命點；橋絲材料；電阻變化

前言

橋絲是一種重要的材料，在很多領域都有著廣泛的應用。尤其是在電火工品當中，其更是發揮著至關重要的作用。在橋絲材料中，其電阻變化情況，對其實際應用性能有著直接的影響。而在不同的加速壽命時間點上，不同橋絲材料，其電阻值也會產生不同的變化。基于此，本文通過試驗的方式進行了研究，進而探索了加速壽命時間點與橋絲材料電阻變化的關系。

1.橋絲材料電阻變化的基本概述

作為一種重要的能量轉換裝置，橋絲式電火工品在很多領域中都有著重要的應用。其中，橋絲是一個十分重要的部分，輸入的電能通過橋絲轉換為熱能，向藥劑傳遞熱量，使其產生化學反應[1]。如果橋絲中達到一定的電流值，橋絲所轉換的熱能，和電阻值之間，具有正比的關系。而如果橋絲的電阻值發生變化，其能量轉換閾值、能量轉換效率等都會產生變化，進而會對產品質量產生相應的影響。所以，在橋絲電阻的使用、貯存、生產當中，對于相應電火工品質量及合格率的判斷，通常將橋絲電阻的變化作為關鍵性的參數指標。在產品的生產當中，在不同溫度及濕度環境下貯存一段時間之后，焊好的電極可能發生電極電阻超差的情況，進而對產品質量造成不良影響。基于此，本文選擇金絲、鎳鉻絲為例，通過試驗的方式，研究了在不同的貯存時間點條件下，不同橋絲材料電極電阻的變化情況，從而了解濕度、溫度等環境條件對電火工品電極電阻的影響。

2.加速壽命點與橋絲材料電阻變化的關系試驗

2.1 實驗電極與加速壽命試驗

在特定的濕度和溫度環境中，對所有的電極進行加速壽命試驗，采用電雷管電極生產工藝制作金絲橋絲材料，采用電爆管電極生產工藝，制作鎳鉻絲橋絲材料。根據企業標準的火工品加速壽命試驗方法，將某非密封包裝的電雷管電極、電爆管電極進行20天的室溫環境貯存，然后在95%濕度環境、50℃溫度環境下，分別進行3天、9天、14天、21天的加速壽命試驗。在各個貯存時間點中進行取樣，然后在干燥器中進行2小時的冷卻，對其電阻變化、外觀變化等進行觀察和檢測。

2.2 試驗結果及試驗分析

在不同的貯存時間點中，取樣進行觀察，能夠看出，在加速壽命試驗的第9天時，金絲和鎳鉻絲電極焊點都發生了金屬光澤暗淡消退的情況。隨著貯存時間的不斷增加，越來越多的產品開始失去原有的金屬光澤。與套在電極外面的管殼徑向膨脹尺寸相比，電極的徑向膨脹尺寸更大，而在電極塞、管殼相互接觸的位置，并未發生肉眼可見的服飾情況，同時也沒有形成新的物質成分[2]。在不同貯存時間點上，分別對金絲電極、鎳鉻絲電極的電阻值進行測量。根據得出的結果能夠看出，金絲電極、鎳鉻絲電極在完成焊接之后，在干燥、室溫的狀態下放置20天，二者的電阻值都產生了一定的改變。其中，金絲電極平均電阻變化率為7.68%，鎳鉻絲電極平均電阻變化率為0.20%，金絲的電阻變化率顯然更大。在加速壽命試驗當中，設定了恒定不變的濕度條件和溫度條件，發現在不同的時間點當中，金絲的電阻值和加速壽命試驗之前相比，都產生了一定的改變。當電阻測試環境一定的時候，會發現其電阻值的變化趨勢是逐漸縮小[3]。在第9天、第21天的時候，發現電阻值發生了增加，其原因主要是增加了測試環境的溫度。另外，在加速壽命試驗當中，鎳鉻絲的電極電阻住友第9天、第21天的時候，因為增加了測試環境的溫度，因而其電極電阻值發生了一定的增加，而在其它的貯存時間點當中，與加速壽命試驗之前相比，電極電阻值均未發生明顯的變化。

根據以上的實驗研究結果能夠得出，橋絲電阻在室溫環境下貯存20天之后，其電阻值之所以會發生變化，主要是由于與鎳鉻絲材料相比，金絲的可塑性、延展性更為良好，而在進行焊接的時候，橋絲材料受到拉力長度增加，因而產生了彈性形變，而在室溫環境中貯存一段時間之后，橋絲會恢復到原有的狀態，所有電阻值會發生降低[4]。同時，在室溫環境下，對橋絲材料進行貯存，貯存時的溫度比電極焊接時的溫度低很多。并且在電極焊接的時候，電烙鐵通常都具有很高的溫度，會對橋絲材料產生加熱的效果，導致橋絲材料由于熱膨脹而產生形變，其軸向變形量比徑向變形量更大。而在相對較低的室溫環境下，橋絲由于冷卻而發生收縮，軸向形變輛比徑向形變量大，所有與剛剛焊接好之后的橋絲材料相比，其電阻值也會有所降低。此外，橋絲電極焊接完成之后，需要進行相應的清洗，在清洗的過程中，產生的振動等影響，也會在一定程度上造成電極電阻值的改變[5]。而與金絲材料相比，鎳鉻絲由于可塑性、延展性相對較差，所以以上這些因素并不會對其產生較大的影響，因而鎳鉻絲材料的電阻值沒有產生顯著的變化。

3.相關因素的顯著性分析

為了對電極電阻能否受到環境濕度、溫度的顯著性影響，采用t檢驗法，對不同貯存時間點上，電阻均值情況進行顯著性檢驗，以判斷在不同貯存時間點中，金絲和鎳鉻絲電極電阻是否存在顯著性差異。顯著性水平取α=0.05，原假設取H0為u1=u2，備擇假設H1為u1≠u2，其中，u1和u2分別表示不同貯存時間點上，電極電阻的均值[6]。則構造統計量公式為：

4.結論與展望

經本文研究表明，金絲電極電阻會受到濕度和溫度環境的較大影響，但鎳鉻絲電極電阻并不會受到顯著影響。隨著貯存時間的增加，金絲電極電阻值會發生明顯的變化，而鎳鉻絲電極電阻值則不會發生明顯的改變。在完成橋絲電極焊接之后，由于金絲電極會受到較大影響，所以應先放置一段時間，使金絲橋絲的形變自行恢復，再將測的的電阻值作為初始電阻值。在金絲電極電阻火工品性能及質量檢驗中，可以將金絲電極電阻作為敏感參量指標進行衡量。但是，鎳鉻絲電極電阻由于不會產生顯著的變化，因此在鎳鉻絲電極火電工品的性能質量監測當中，不能將其作為一個敏感參量指標。

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