材料寿命确定方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

文档序号:32438597发布日期:2022-12-06 20:25阅读:99来源:国知局
材料寿命确定方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及电磁屏蔽材料技术领域,特别是涉及一种材料寿命确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术:

2.随着5g通信高频高速的需求、硬件零部件的升级以及联网设备及天线数量的成倍增长,设备与设备之间及设备本身内部的电磁干扰无处不在,电磁干扰和电磁辐射对电子设备的危害也日益严重。因此5g通信产品对信号的抗干扰能力要求很高,需要大量的电磁屏蔽器件。电磁屏蔽材料的种类包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。其中,具有导电性的高分子材料因具有轻质和便于成型的优势而被广泛应用。
3.导电高分子材料在使用过程中会经受各种环境应力,例如温度、湿度、光照、紫外线等,缩短其使用寿命。目前传统导电高分子材料的寿命评估方法主要是针对导电高分子材料的力学性能、电压击穿、硬度、色差等性能退化导致的失效进行寿命评估。
4.然而,用于电磁屏蔽的导电高分子材料由于工作在更高密度的电磁场下,为了保证其良好地运行,在对实际使用环境下的用于电磁屏蔽的导电高分子材料进行寿命预测时,需要提高预测结果的准确性。


技术实现要素:

5.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高预测准确性的材料寿命确定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
6.第一方面,本技术提供了一种材料寿命确定方法。所述方法应用于电磁屏蔽导电高分子材料,包括:
7.获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围;
8.基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围;
9.获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值;
10.对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值;
11.对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命;
12.将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
13.在其中一个实施例中,对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,包括:对于每个关键特征,查找对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,并根据查找到的特征值的大小,筛选出符合预设条件的特征值,根据筛选出的特征值的平均值,得到与相应关键特征对应的目标特征值。
14.在其中一个实施例中,目标材料的多个关键特征包括电磁波屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数和电导率,对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命,包括:对于每个环境参数,将在老化试验的过程中目标材料的电磁波屏蔽效能的目标特征值减小至第一临界值所经历的时间段,作为电磁波屏蔽效能的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电磁波反射损耗的目标特征值减小至第二临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电磁波反射损耗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电磁波吸收损耗的目标特征值减小至第三临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电磁波吸收损耗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的特性阻抗的目标特征值增大至第四临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下特性阻抗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的反射系数的目标特征值减小至第五临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下反射系数的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电导率的目标特征值减小至第六临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电导率的老化试验时间;根据在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
15.在其中一个实施例中,根据在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命,包括:根据在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,从目标材料的多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;将在相应环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
16.在其中一个实施例中,对应关系包括第一函数关系,将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系,包括:在环境应力为温度的情况下,将至少三组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命,输入第一寿命加速模型,第一寿命加速模型为材料寿命关于温度的函数;通过将第一寿命加速模型进行变换,得到材料寿命关于温度的拟合直线方程;将至少三组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命代入拟合直线方程,得到材料寿命与环境应力的第一函数关系。
17.在其中一个实施例中,对应关系包括第二函数关系,将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系,包括:在环境应力为温度和湿度的情况下,将至少四组环境参数、以及与各环
境参数分别对应的材料寿命,输入第二寿命加速模型,第二寿命加速模型为材料寿命关于温度和湿度的函数;通过将第二寿命加速模型进行变换,得到材料寿命关于温度和湿度的拟合平面方程;将至少四组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命代入拟合平面方程,得到材料寿命与环境应力的第二函数关系。
18.在其中一个实施例中,电磁屏蔽导电高分子材料包括复合型导电高分子材料、结构型导电高分子材料或多层复合导电高分子材料。
19.第二方面,本技术还提供了一种材料寿命确定装置。所述装置应用于电磁屏蔽导电高分子材料,包括:
20.获取模块,用于获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围;
21.获取模块,还用于基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围;
22.获取模块,还用于获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值;
23.确定模块,用于对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值;
24.确定模块,还用于对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命;
25.确定模块,还用于将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
26.第三方面,本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
27.获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围;
28.基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围;
29.获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值;
30.对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值;
31.对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命;
32.将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
33.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,
其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
34.获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围;
35.基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围;
36.获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值;
37.对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值;
38.对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命;
39.将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
40.第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
41.获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围;
42.基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围;
43.获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值;
44.对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值;
45.对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命;
46.将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
47.上述材料寿命确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,应用于电磁屏蔽导电高分子材料,通过获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建了多组试验参数;获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到的目标材料的多个关键特征的特征值;根据在各组试验参数下目标材料的多个关键特征的特征值,确定在每个环境参数下目标材料的多个关键特征的目标特征值;根据在每个环境参数下目标材料的多个关键特征的目标特征值,确定在每个环境参数下目标材料的材料寿命;将各环境参数、以及各环境参数下目标材料的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系,对应关系用于确定目标材料
在目标环境参数下的材料寿命,能够达到在对实际使用环境下的电磁屏蔽导电高分子材料进行寿命预测时,提高预测准确性的目的。
附图说明
48.图1为一个实施例中材料寿命确定方法的应用环境图;
49.图2为一个实施例中材料寿命确定方法的流程示意图;
50.图3为一个实施例中确定关键特征的目标特征值步骤的流程示意图;
51.图4为一个实施例中材料寿命确定装置的结构框图;
52.图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
53.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
54.本技术实施例提供的材料寿命确定方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。终端102可单独执行本技术实施例提供的材料寿命确定方法,终端102和服务器104也可协同执行本技术实施例提供的材料寿命确定方法。
55.当终端102单独执行材料寿命确定方法时,终端102获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围;基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围;获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值;对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值;对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命;将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
56.当终端102和服务器104协同执行材料寿命确定方法时,终端102获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围;基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围;获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值,并将试验结果发送至服务器104。对于每个关键特征,服务器104根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值;对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确
定在相应环境参数下目标材料的材料寿命;将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
57.其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
58.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种材料寿命确定方法,应用于电磁屏蔽导电高分子材料,该方法可以由终端或服务器单独执行,也可以由终端和服务器协同执行。以该方法应用于图1中的终端为例进行说明,包括以下步骤:
59.步骤202,获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围。
60.其中,目标材料是待测试其寿命的电磁屏蔽导电高分子材料。
61.环境应力包括温度、湿度、氙灯辐照、紫外辐照、盐雾、机械应力和电等环境条件,环境参数是环境应力的具体数值。第一数量为大于等于三的正整数。例如,环境应力为温度,三个属于相同环境应力的环境参数可以为30℃、50℃和80℃。
62.预设频率范围是根据测试需求预先设定的,本技术实施例对此不作限定。第二数量为大于等于三的正整数。例如,预设频率范围为1mhz~100ghz,五个连续的频率子范围为1mhz~1ghz、1ghz~10ghz、10ghz~50ghz、50ghz~80ghz、80ghz~100ghz。
63.具体地,终端第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围。
64.步骤204,基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围。
65.具体地,终端基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,按照每组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围,构建多组试验参数,多组试验参数的数量为第一数量与第二数量的乘积。
66.步骤206,获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值。
67.其中,老化试验又称加速老化试验,是在实验室条件(通常是高于目标材料在实际使用时的环境应力的条件)下,取多个目标材料的样品,将多个样品按照属于相同环境应力的不同环境参数进行分组,每一组包括至少三个样品,记录下不同时刻的样品的关键特征的特征值,直至特征值达到相应的关键特征的临界值为止,此时目标材料失效(或者称作退化),即目标材料为无法使用的状态。关键特征的临界值是根据测试需求预先设定的,本技术实施例对此不作限定。
68.目标材料的多个关键特征包括电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数、电导率、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和冲击强度中的至少两种。其中,电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数、电导率均与目标材料的应用环境(通常为高能量电磁环境)密切相关,拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和冲击强度均与目标材料的力学性能相关。
69.特征值是关键特征的具体数值,例如关键特征是拉伸强度,特征值为5n/mm2。由于电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数和电导率均是关于频率的函数,其特征值不是固定的,而是随目标材料所处电磁环境中频率的变化而变化。因此,电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数和电导率的特征值,可以是在由一个环境参数和一个频率子范围的上限频率(即频率子范围的最大值)组成的试验参数下对目标材料进行老化试验而得到的,也可以是在由一个环境参数和一个频率子范围的平均频率(即频率子范围的最小值和最大值的平均数)组成的试验参数下对目标材料进行老化试验而得到的。
70.具体地,终端获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值。
71.步骤208,对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值。
72.其中,目标特征值是与预设频率范围对应的目标材料的各关键特征的特征值。
73.具体地,对于每个关键特征,终端计算对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值的平均值,得到与相应关键特征对应的目标特征值,其中,对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值的数量为第二数量,与相应关键特征对应的目标特征值的数量为第一数量,从而得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值。
74.步骤210,对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
75.其中,目标材料的材料寿命为目标材料为有效状态的时间段。关键特征的临界值可以是关键特征的初始特征值的预设比例,预设比例可以是10%~200%,若预设比例小于100%,表示关键特征的特征值减小会导致目标材料失效,若预设比例大于100%,表示关键特征的特征值增大会导致目标材料失效。
76.具体地,对于每个环境参数,终端获取各个关键特征所对应的目标特征值分别达到相应关键特征的临界值所经历的时间段,基于各个关键特征所对应的目标特征值分别达到相应关键特征的临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
77.步骤212,将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
78.其中,寿命加速模型也称作加速的寿命模型(alm,全称为accelerated life model),是一种数学模型,用于建立材料寿命与环境应力之间的对应关系。寿命加速模型包括温度寿命加速模型、热循环寿命加速模型、温度-湿度寿命加速模型、电应力寿命加速模型和振动应力寿命加速模型等。
79.目标环境参数为目标材料所处实际使用环境的环境参数,且属于在对目标材料进行老化试验的过程中的各环境参数所属于的环境应力,例如在对目标材料进行老化试验的过程中各环境参数所属于的环境应力为温度,属于相同环境应力的不同环境参数为30℃、50℃和80℃,目标材料所处实际使用环境的温度为35℃,则目标环境参数为35℃。
80.由于目标环境参数所属于的环境应力和在对目标材料进行老化试验的过程中的各环境参数所属于的环境应力是一致的,因此,在目标环境参数下目标材料的材料寿命与环境应力之间的对应关系和在进行老化试验的过程中属于相同环境应力的不同环境参数下目标材料的寿命与环境应力之间的对应关系是一致的。因此,对目标材料进行老化试验而得到的材料寿命与环境应力的对应关系,能够用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
81.具体地,终端将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;材料寿命与环境应力的对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
82.上述材料寿命确定方法,应用于电磁屏蔽导电高分子材料,通过获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建了多组试验参数;获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到的目标材料的多个关键特征的特征值;根据在各组试验参数下目标材料的多个关键特征的特征值,确定在每个环境参数下目标材料的多个关键特征的目标特征值;根据在每个环境参数下目标材料的多个关键特征的目标特征值,确定在每个环境参数下目标材料的材料寿命;将各环境参数、以及各环境参数下目标材料的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系,对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命,能够达到在对实际使用环境下的电磁屏蔽导电高分子材料进行寿命预测时,提高预测准确性的目的。
83.在一个实施例中,材料寿命确定方法还包括获取目标材料的目标环境参数,将目标环境参数代入对应关系中,得到目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
84.具体地,终端获取目标材料的目标环境参数,将目标环境参数代入材料寿命与环境应力的对应关系中,得到目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
85.本实施例中,通过获取目标材料的目标环境参数,将目标材料的目标环境参数代入材料寿命与环境应力的对应关系中,能够达到确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命的目的,从而能够满足电磁屏蔽导电高分子材料的生产要求,有助于提高产品的可靠性。
86.在一个实施例中,如图3所示,对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,包括:
87.步骤302,对于每个关键特征,查找对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,并根据查找到的特征值的大小,筛选出符合预设条件的特征值。
88.其中,预设条件是根据关键特征的测试需求预先设定的,本技术实施例对此不作限定。
89.具体地,在目标材料的关键特征包括电磁波屏蔽效能、电磁波反射损耗和特性阻抗的情况下,对于电磁屏蔽效能,终端从目标材料的多个关键特征的特征值中查找对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,并筛选出大于第一阈值(例如30db)的特征值;对于电磁波反射损耗,终端从目标材料的多个关键特征的特征值中查找对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,并筛选出小于第二阈值(例如-10db)的特征值;对于特性阻抗,终端从目标材料的多个关键特征的特征值中查找对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,并将查找到的特征值与1的差值的绝对值作为符合预设条件的特征值。
90.步骤304,根据筛选出的特征值的平均值,得到与相应关键特征对应的目标特征值。
91.其中,平均值包括调和平均数、几何平均数、算术平均数或平方平均数。
92.具体地,对于每个关键特征,终端计算筛选出的特征值的平均值,得到与相应关键特征对应的目标特征值。
93.本实施例中,通过对目标材料的多个关键特征的特征值进行筛选,能够将电磁屏蔽效能差、电磁波反射损耗大、特性阻抗大等性能不佳的目标材料排除,使得筛选出的符合预设条件的特征值是由对性能良好的目标材料进行老化试验而得到的,基于筛选出的符合预设条件的特征值进行寿命预测,能够达到提高预测结果的准确性的目的。通过计算筛选出的符合预设条件的特征值的平均值,能够达到确定每个关键特征的目标特征值的目的。
94.在一个实施例中,目标材料的多个关键特征包括电磁波屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数和电导率,对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命,包括:对于每个环境参数,将在老化试验的过程中目标材料的电磁波屏蔽效能的目标特征值减小至第一临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电磁波反射损耗的目标特征值减小至第二临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电磁波反射损耗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电磁波吸收损耗的目标特征值减小至第三临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电磁波吸收损耗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的特性阻抗的目标特征值增大至第四临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下特性阻抗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的反射系数的目标特征值减小至第五临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下反射系数的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电导率的目标特征值减小至第六临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电导率的老化试验时间;根据电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
95.其中,第一临界值、第二临界值、第三临界值、第四临界值、第五临界值、第六临界值为目标材料的电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数、电导率分别所对应的临界值。其中,第四临界值大于100%,第一临界值、第二临界值、第三临界值、第五临界值和第六临界值小于100%。
96.电磁屏蔽效能一般用来衡量屏蔽体的有效性,是指同一位置无屏蔽体时电磁场的强度与加屏蔽体之后电磁场的强度之比来表征金属材料的屏蔽作用。电磁波反射损耗是评估材料对电磁波的损耗能力,它是入射波与反射波在吸收材料一空气界面处的能量损失,其单位为db。电磁波吸收损耗是电磁波在屏蔽材料中传播时的衰减程度。特性阻抗是电磁波在材料内部中传播时所遇到的阻力,数值等于材料归一化输入阻抗和空气归一化特征阻抗的比值。反射系数是指入射光投向物体时,其表面反射光的强度与入射光的强度之比值。电导率是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。
97.同样的屏蔽材料,电磁波的波阻抗越高,反射损耗越大,因此高阻抗的电磁波容易屏蔽;同样的屏蔽材料,电磁波的频率越高,反射损耗越小;屏蔽材料的导电性越好,对应电
导率越高,反射损耗越大;屏蔽材料的导磁性越差,对应磁导率越低,反射损耗越大;导体的磁导率和电导率越高,吸收损耗越大,导磁性和导电性对吸收损耗有影响。
98.具体地,目标材料的多个关键特征包括电磁波屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数和电导率,对于每个环境参数,终端将在老化试验的过程中目标材料的电磁波屏蔽效能的目标特征值减小至第一临界值所经历的时间段、电磁波反射损耗的目标特征值减小至第二临界值所经历的时间段、电磁波吸收损耗的目标特征值减小至第三临界值所经历的时间段、特性阻抗的目标特征值增大至第四临界值所经历的时间段、反射系数的目标特征值减小至第五临界值所经历的时间段以及电导率的目标特征值减小至第六临界值所经历的时间段,分别作为在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,根据在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
99.本实施例中,对于每个环境参数,通过在老化试验的过程中目标材料的电磁波屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数和电导率的目标特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,能够达到确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命的目的。
100.在一个实施例中,根据在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命,包括:根据在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,从目标材料的多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;将在相应环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
101.其中,目标材料的敏感特征是指对目标材料的失效效果影响较突出的关键特征。
102.具体地,终端将在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间中最小的老化试验时间所对应的关键特征,确定为目标材料的敏感特征;将在相应环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
103.本实施例中,通过将目标材料的多个关键特征的老化试验时间中最小的老化试验时间所对应的关键特征,确定为目标材料的敏感特征,并将在相应环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为在相应环境参数下目标材料的材料寿命,能够达到确定在各环境参数下目标材料的材料寿命的目的。
104.在一个实施例中,对应关系包括第一函数关系,将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系,包括:在环境应力为温度的情况下,将至少三组环境参数、以及与各环境参数分别
对应的材料寿命,输入第一寿命加速模型,第一寿命加速模型为材料寿命关于温度的函数;通过将第一寿命加速模型进行变换,得到材料寿命关于温度的拟合直线方程;将至少三组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命代入拟合直线方程,得到材料寿命与环境应力的第一函数关系。
105.其中,第一函数关系为一元一次函数。第一寿命加速模型可以是阿伦尼乌斯(arrhenius)模型。
106.具体地,在其他环境应力均相同仅温度不同的试验环境下,终端将至少三组不同温度值、以及与各温度值分别对应的材料寿命,输入第一寿命加速模型;通过将第一寿命加速模型进行对数变换,得到材料寿命的对数关于温度导数的一次函数,并将材料寿命的对数关于温度导数的一次函数进行赋值变换,得到材料寿命关于温度的拟合直线方程;将至少三组不同温度值、以及与各温度值分别对应的材料寿命,代入材料寿命关于温度的拟合直线方程,得到材料寿命关于温度的一元一次函数,也就是材料寿命与温度的第一函数关系。
107.以第一寿命加速模型为arrhenius模型为例进行说明。
108.arrhenius模型的公式为:
[0109][0110]
公式(1)中,ttf为材料寿命;a0为设定常数,通过老化试验测试需求确定,随材料寿命的变化而变化;e
aa
为激活能,单位为ev;k为玻尔兹曼常数,取值为8.62
×
10-5ev/k;t为开尔文温度,单位为k。
[0111]
对公式(1)两边取对数,得到材料寿命的对数关于温度导数的一次函数:
[0112][0113]
令y=ln(ttf),常数常数b=a0,
[0114]
由公式(2)得到材料寿命关于温度的拟合直线方程:
[0115]
y=b+ax
ꢀꢀ
(3)
[0116]
公式(3)在x,y二维坐标系中为一条直线,即目标材料的材料寿命与温度的对应关系在以1/t为x轴(横轴),以ln(ttf)为y轴(纵轴)的二维坐标系中为直线关系。
[0117]
将三组及三组以上的材料寿命和温度值,代入拟合直线方程,得到目标材料的材料寿命与温度的第一函数关系。
[0118]
本实施例中,在环境应力为温度的情况下,通过将至少三组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命,输入第一寿命加速模型,能够达到得到材料寿命与环境应力的第一函数关系的目的。
[0119]
在一个实施例中,对应关系包括第二函数关系,将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系,包括:在环境应力为温度和湿度的情况下,将至少四组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命,输入第二寿命加速模型,第二寿命加速模型为材料寿命关于温度和湿度的函数;通过将第二寿命加速模型进行变换,得到材料寿命关于温度和湿度的拟合
平面方程;将至少四组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命代入拟合平面方程,得到材料寿命与环境应力的第二函数关系。
[0120]
其中,第二函数关系为二元一次函数。第二寿命加速模型可以是佩克(peck)模型。
[0121]
具体地,在其他环境应力均相同仅温度和湿度不同的试验环境下,终端将至少四组不同温度值和湿度值、以及与各温度值和湿度值分别对应的材料寿命,输入第二寿命加速模型;通过将第二寿命加速模型进行对数变换,得到材料寿命关于温度和湿度的一次函数,并将材料寿命关于温度和湿度的一次函数进行赋值变换,得到材料寿命关于温度和湿度的拟合平面方程;将至少四组不同温度值和湿度值、以及与各温度值和湿度值分别对应的材料寿命,代入材料寿命关于温度和湿度的拟合平面方程,得到材料寿命关于温度和湿度的二元一次函数,也就是材料寿命与温度和湿度的第二函数关系。
[0122]
以第二寿命加速模型为peck模型为例进行说明。
[0123]
peck模型的公式为:
[0124][0125]
公式(4)中,ttf为材料寿命;a0为设定常数,通过老化试验测试需求确定,随材料寿命的变化而变化;e
aa
为激活能,单位为ev;k为玻尔兹曼常数,取值为8.62
×
10-5ev/k;t为开尔文温度,单位为k;rh为相对湿度,单位为%;n为peck相对湿度指数。
[0126]
对公式(4)两边取对数,得到材料寿命关于温度和湿度的一次函数:
[0127][0128]
令z=ln(ttf),y=ln(rh),则:
[0129]
由公式(5)得到材料寿命关于温度和湿度的拟合平面方程:
[0130][0131]
公式(6)中在x,y,z三维坐标系中为一个平面,即目标材料的材料寿命与温度和湿度的对应关系在以1/t为x轴(横轴),以ln(rh)为y轴(纵轴),以ln(ttf)为z轴(竖轴)的三维坐标系中为平面方程关系。
[0132]
将四组以四组以上的材料寿命和不同的温度值和湿度值,代入拟合平面方程,得到目标材料的材料寿命与温度和湿度的第二函数关系。
[0133]
本实施例中,在环境应力为温度和湿度的情况下,通过将至少四组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命,输入第二寿命加速模型,能够达到得到材料寿命与环境应力的第二函数关系的目的。
[0134]
在一个实施例中,电磁屏蔽导电高分子材料包括复合型导电高分子材料、结构型导电高分子材料或多层复合导电高分子材料。
[0135]
其中,复合型导电高分子材料包括高分子材料表面涂覆导电性物质、高分子材料内部填充导电材料、以及高分子材料与导电性纺织材料的层压结构。结构型导电高分子材料包括聚乙炔、聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯撑、聚酞菁类化合物、聚亚苯基、聚苯乙炔中的一种或多种混合物。多层复合导电高分子材料为由复合型导电高分子材料和
结构型导电高分子材料进行多层的层压得到。
[0136]
在目标材料为多层复合导电高分子材料的情况下,对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命,包括:对于每个环境参数,基于各层各关键特征的目标特征值分别达到相应关键特征的临界值所经历的时间段,从各层的多个关键特征中确定各层的敏感特征,得到多个敏感特征;基于多个敏感特征的目标特征值分别达到相应敏感特征的临界值所经历的时间段,从多个敏感特征中确定最敏感特征;并将最敏感特征的目标特征值达到最敏感特征的临界值所经历的时间段,确定为目标材料的材料寿命。
[0137]
本实施例中,通过将电磁屏蔽导电高分子材料进行分类,能够达到对不同类型的电磁屏蔽导电高分子材料进行寿命评估的目的。
[0138]
在一个实施例中,提供了一种材料寿命确定方法,应用于电磁屏蔽导电高分子材料,包括以下步骤:
[0139]
步骤一、取多个用于电磁屏蔽的导电高分子材料进行分组,对每组样品(即上述的目标材料)在关键应力条件(即上述的属于相同环境应力的不同环境参数)下开展加速老化试验,例如不同温度,或者不同温度和不同湿度下,把关键特征参数(即上述的关键特征的特征值)变化看作是时间的函数,直至关键特征参数达到规定的临界值为止。具体为:
[0140]
1)将各组样品置于不同的关键应力条件下,测量经过规定时间段后每组的关键特征参数中的电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数、电导率,判断这些关键特征参数是否达到规定的临界值(即初始值的设定比例,例如初始值的10%,此时失效指关键特征参数减小;又例如1000%,此时失效指关键特征参数增大)。
[0141]
2)因为电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数、电导率等参数是频率的函数,随着频率变化而发生改变,因此在老化试验前后需要对这些性能数据进行统计分析,分析手段根据性能的不同而有所不同。
[0142]
例如计算电磁屏蔽效能的数值(即上述的目标特征值),取1mhz~100ghz范围内材料屏蔽效能高于30db的数值,再作这些数值的调和平均数、几何平均数、算术平均数、平方平均数等中的一种,最后将预处理后得到的数值达到临界值作为材料失效的标准。
[0143]
例如计算电磁波反射损耗的数值,先取1mhz~100ghz范围内材料反射损耗低于-10db的数值,再作这些数值的调和平均数、几何平均数、算术平均数、平方平均数等中的一种(例如,反射损耗低于-10db的数值在1gh~20ghz之间,并且采用算数平均数计算,那么我们分别取1ghz下的电磁波反射损耗数值,再加上2ghz下的数值,一直加到20ghz下的电磁波反射损耗,总值除以20,就可以作为该性能的算数平均数。然后该数值到达临界值为止,可以作为该材料失效。
[0144]
例如计算特性阻抗的数值,取1mhz~100ghz范围内特性阻抗减去1的绝对值,然后再作这些数值的在1mhz~100ghz范围内的调和平均数、几何平均数、算术平均数、平方平均数等中的一种。
[0145]
例如电磁波吸收损耗、反射系数、电导率等关键特征参数,可以直接计算调和平均数、几何平均数、算术平均数、平方平均数等中的一种。
[0146]
电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数测试时,均考虑电磁波垂直材料入射的情况,即数值为电磁波垂直入射测得的。另外如果没有特殊说
明,电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数、电导率等参数测试的频率范围是从1mhz~100ghz。但是,对于特定频率范围使用的导电高分子材料,只需要测试特定范围内的性能,例如导电布常用频率是30mhz~1ghz,这时只需要测试这个范围的关键性能。吸波材料的常用频率是1~18ghz,这时只需要测试1~18ghz范围的关键性能。
[0147]
3)根据前期试验,我们对电磁屏蔽导电高分子材料相关的关键特征参数做了临界值限定,以达到实际应用的标准。
[0148]
当电磁屏蔽效能减小至第一临界值时,约为初始值的70%,确定此时电磁屏蔽用导电高分子材料失效,到达寿命终点;
[0149]
当电磁波反射损耗减少至第二临界值时,约为初始值的50%,确定此时电磁屏蔽用导电高分子材料失效,到达寿命终点;
[0150]
当电磁波吸收损耗减小至第三临界值时,约为初始值的50%,确定此时电磁屏蔽用导电高分子材料失效,到达寿命终点;
[0151]
当特性阻抗增大至第四临界值时,约为初始值的300%,确定此时电磁屏蔽用导电高分子材料失效,到达寿命终点;
[0152]
当反射系数减小至第五临界值时,约为初始值的40%,确定此时电磁屏蔽用导电高分子材料失效,到达寿命终点;
[0153]
当电导率减小至第六临界值时,约为初始值的10%,确定此时电磁屏蔽用导电高分子材料失效,到达寿命终点;
[0154]
当拉伸强度、压缩强度、弯曲强度或冲击强度减小至第七临界值时,约为初始值的50%时,确定此时电磁屏蔽导电高分子材料材料失效,到达寿命终点。
[0155]
4)以各关键特征参数达到各自对应的临界值所经历的时间段中,最小的时间段所对应的关键特征参数(即从关键特征参数中选择最敏感的关键特征参数)作为目标关键特征参数(即上述的敏感特征),记录下该目标关键特征参数减小/增大至对应的临界值所经历的时间段(老化时间)。
[0156]
步骤二、将步骤一测得的退化分析结果(例如多组温度、与各温度对应的样品的目标关键特征参数的老化时间)代入到每种关键应力类型(即上述的环境应力)的寿命加速模型中,得到5g天线高分子材料的寿命和各种关键应力类型的对应关系。
[0157]
步骤三、前期试验表明在加速老化试验之后,各个关键特征参数的变化程度以及对电磁屏蔽导电高分子材料使用的影响程度是不一样,因此有必要选出对待进行寿命评估的产品(以下简称产品)的实际使用影响最敏感的性能,以此为参考结合产品的实际使用环境,利用步骤二中得到的寿命和关键应力类型的对应关系,计算产品的使用寿命。
[0158]
进一步地,步骤一中的电磁屏蔽导电高分子材料包括但不限于复合型导电高分子、结构型导电高分子材料或它们两个的多层复合导电高分子材料。
[0159]
进一步地,如果导电高分子材料是由多层复合型导电高分子和多层结构型导电高分子材料组成的多层复合导电高分子材料,则需要经过老化试验后从多层的结构中找出与关键应力类型对应的具有最敏感的特定层高分子材料。
[0160]
进一步地,步骤一中的关键应力类型包括但不限于温度、湿度、氙灯辐照、紫外辐照、盐雾、机械应力、电。
[0161]
进一步地,步骤一中关键应力可以是温度值和湿度值中的至少一个,即除了温度
和湿度是变化的,其余关键应力类型如氙灯辐照、紫外辐照、盐雾、机械应力和电都是固定的。
[0162]
进一步地,步骤一中的关键特征参数包括但不限于电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数、电导率、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、冲击强度。
[0163]
进一步地,步骤一中对于测量关键特征参数,每组标准样品的数量至少为5个,每个关键特征参数至少准备3组标准样品开展不同应力水平的试验。
[0164]
进一步地,步骤一中在试验过程之前测量每种关键性能至少1次,在试验过程之中测量每种关键特征参数至少3次,在试验过程之后测量每种关键特征参数至少1次,一共测量至少5次关键特征参数并记录。
[0165]
进一步地,步骤一中的关键特征参数的临界值的取值范围为关键特征参数初始值的10~1000%。
[0166]
进一步地,步骤二中采用的寿命加速模型为arrhenius模型和peck模型。
[0167]
进一步地,步骤二中如果变化的关键应力类型只有温度的情况下,采用arrhenius模型。
[0168]
进一步地,步骤二中如果变化的关键应力类型同时有温度和湿度的情况下,采用peck模型。
[0169]
本实施例中,通过围绕电磁屏蔽材料的专有特性,包括电磁屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数、电导率等对电磁屏蔽导电高分子材料进行寿命预测,能够达到提高预测准确性的目的。
[0170]
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0171]
基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的材料寿命确定方法的材料寿命确定装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个材料寿命确定装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于材料寿命确定方法的限定,在此不再赘述。
[0172]
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种材料寿命确定装置400,应用于电磁屏蔽导电高分子材料,包括:获取模块402和确定模块404,其中:
[0173]
获取模块402,用于获取第一数量个的属于相同环境应力的环境参数,确定与目标材料对应的预设频率范围,并将预设频率范围划分为第二数量个连续的频率子范围。
[0174]
获取模块402,还用于基于第一数量个的环境参数和第二数量个的频率子范围,构建多组试验参数,其中,一组试验参数包括一个环境参数和一个频率子范围。
[0175]
获取模块402,还用于获取在各组试验参数下对目标材料分别进行老化试验而得到试验结果,每次老化试验得到的试验结果包括目标材料的多个关键特征的特征值。
[0176]
确定模块404,用于对于每个关键特征,根据对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,确定与相应关键特征对应的目标特征值,得到每个环境参数下每个关键特征所对应的目标特征值。
[0177]
确定模块404,还用于对于每个环境参数,基于各目标特征值分别达到临界值所经历的时间段,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
[0178]
确定模块404,还用于将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与环境应力对应的寿命加速模型,得到材料寿命与环境应力的对应关系;对应关系用于确定目标材料在目标环境参数下的材料寿命。
[0179]
在一个实施例中,确定模块404,还用于对于每个关键特征,查找对应于相同环境参数的老化试验而得到的相应关键特征的特征值,并根据查找到的特征值的大小,筛选出符合预设条件的特征值,根据筛选出的特征值的平均值,得到与相应关键特征对应的目标特征值。
[0180]
在一个实施例中,目标材料的多个关键特征包括电磁波屏蔽效能、电磁波反射损耗、电磁波吸收损耗、特性阻抗、反射系数和电导率,确定模块404,还用于对于每个环境参数,将在老化试验的过程中目标材料的电磁波屏蔽效能的目标特征值减小至第一临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电磁波反射损耗的目标特征值减小至第二临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电磁波反射损耗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电磁波吸收损耗的目标特征值减小至第三临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电磁波吸收损耗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的特性阻抗的目标特征值增大至第四临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下特性阻抗的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的反射系数的目标特征值减小至第五临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下反射系数的老化试验时间;将在老化试验的过程中目标材料的电导率的目标特征值减小至第六临界值所经历的时间段,作为在相应环境参数下电导率的老化试验时间;根据在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,确定在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
[0181]
在一个实施例中,确定模块404还用于根据在相应环境参数下电磁波屏蔽效能的老化试验时间、电磁波反射损耗的老化试验时间、电磁波吸收损耗的老化试验时间、特性阻抗的老化试验时间、反射系数的老化试验时间、以及电导率的老化试验时间,从目标材料的多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;将在相应环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为在相应环境参数下目标材料的材料寿命。
[0182]
在一个实施例中,对应关系包括第一函数关系,确定模块404还用于在环境应力为温度的情况下,将至少三组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命,输入第一寿命加速模型,第一寿命加速模型为材料寿命关于温度的函数;通过将第一寿命加速模型进行变换,得到材料寿命关于温度的拟合直线方程;将至少三组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命代入拟合直线方程,得到材料寿命与环境应力的第一函数关系。
[0183]
在一个实施例中,对应关系包括第二函数关系,确定模块404还用于在环境应力为温度和湿度的情况下,将至少四组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命,输入
第二寿命加速模型,第二寿命加速模型为材料寿命关于温度和湿度的函数;通过将第二寿命加速模型进行变换,得到材料寿命关于温度和湿度的拟合平面方程;将至少四组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命代入拟合平面方程,得到材料寿命与环境应力的第二函数关系。
[0184]
在一个实施例中,电磁屏蔽导电高分子材料包括复合型导电高分子材料、结构型导电高分子材料或多层复合导电高分子材料。
[0185]
上述材料寿命确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0186]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种材料寿命确定方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置,显示屏可以是液晶显示屏或电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0187]
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0188]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0189]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0190]
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0191]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,
pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0192]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0193]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
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