1.本技术涉及5g天线技术领域,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通讯行业的高速发展,出现了全面屏、多功能组件和大容量电池技术,这些技术会压缩手机空间,使得5g天线可用的手机空间越来越小,对5g天线高分子材料的可靠性要求也越来越高。
3.传统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、拉力、压力等,影响高分子材料的寿命。传统技术主要是针对高分子材料的机械疲劳、机械磨损、电压击穿、绝缘击穿等原因导致的材料失效的情况,对传统高分子材料进行可靠性试验,以评估高分子材料的寿命。
4.然而,为了满足5g通信高频高速的需求,5g天线高分子材料和传统高分子材料具有不同的应用范围和更高的性能,例如5g天线支持的数据传输速度比4g天线更快。因此,传统技术已经无法适应5g天线高分子材料的高性能要求,需要提供一种新的5g天线高分子材料的材料寿命评估方法。
技术实现要素:
5.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够适用于5g天线高分子材料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,应用于5g天线高分子材料,所述方法包括:
7.获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组
目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键
特征分别对应的老化试验时间;
8.基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;
9.将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;
10.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。
11.在其中一个实施例中,所述方法还包括: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。
12.在其中一个实施例中,获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,包括:指示将多组目标材料分别放置于不同的试验环境中,以实现对目标材料进行老化试验,
其中,不同的试验环境对应属于相同环境应力的不同环境参数;获取在老化试验的过程中目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,其中,目标材料的不同关键特征具有不同的临界值;将目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,作为各个关键特征的老化试验时间;基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征,包括:将与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间中最小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。
13.在其中一个实施例中,将目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,作为各个关键特征的老化试验时间,包括:在目标材料的其中一个关键特征为电磁波透过系数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的电磁波透过系数的特征值减小至第一临界值所经历的时间段,确定为电磁波透过系数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为介电常数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的介电常数的特征值增大至第二临界值所经历的时间段,确定为介电常数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为介电损耗的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的介电损耗的特征值增大至第三临界值所经历的时间段,确定为介电损耗的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为热膨胀系数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的热膨胀系数的特征值增大至第四临界值所经历的时间段,确定为热膨胀系数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为电导率的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的电导率的特征值减小至第五临界值所经历的时间段,确定为电导率的老化试验时间。
14.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。
15.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。
16.在其中一个实施例中,5g天线高分子材料的形态包括高分子树脂、橡胶、薄膜和泡沫中的至少一种,5g天线高分子材料的用途包括制作5g天线振子或5g天线罩,不同形态和不同用途的5g天线高分子材料的同一关键特征的临界值不同。
17.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5g天线高分子材料,包括:
18.获取模块,用于获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材
料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间;
19.确定模块,用于基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;
20.确定模块,还用于将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;
21.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。
22.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:
23.获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间;
24.基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;
25.将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;
26.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。
27.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:
28.获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间;
29.基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;
30.将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;
31.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。
32.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:
33.获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间;
34.基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;
35.将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;
36.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。
37.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5g天线高分子材料,通过获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,并基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化时间从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征,将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命,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,能够达到评估在实际使用环境下的5g天线高分子材料的寿命的目的。
附图说明
38.图1为一个实施例中材料寿命确定方法的应用环境图;
39.图2为一个实施例中材料寿命确定方法的流程示意图;
40.图3为一个实施例中获取与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间步骤的流程示意图;
41.图4为一个实施例中材料寿命确定装置的结构框图;
42.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
43.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。
44.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。
45.当终端102单独执行材料寿命确定方法时,终端102获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间;基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;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。
46.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获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,并将与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试
验时间发送至服务器104。服务器104基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;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。
47.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来实现。
48.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5g天线高分子材料,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:
49.步骤202,获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间。
50.其中,目标材料是待测试其寿命的5g天线高分子材料。5g天线高分子材料是透波材料,由波长在1-1000毫米波段的电磁波的单项透过率高于70%的物质制备而成,是一种同时拥有结构、耐热及透波等优异性能的多功能材料,能够保证航空航天器在飞行过程中正常工作。由于5g天线高分子材料有不同形态和不同用途,按照形态进行分类,5g天线高分子材料可以包括高分子树脂、高分子树脂、橡胶、薄膜和泡沫中的至少一种;按照用途进行分类,5g天线高分子材料可以包括5g天线振子或5g天线罩。
51.环境应力包括温度、湿度、恒定拉力、恒定压力、交变应力、振动、冲击、阴离子、光照、臭氧、腐蚀性气体、水、化学品和微生物等环境条件,环境参数是环境应力的具体数值,例如环境应力为温度,属于相同环境应力的不同环境参数可以为30℃、50℃和80℃。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)下将目标材料放置在不同的环境应力下,模拟目标材料的状态随着试验时间的变化而变化,直至目标材料失效(或者称作退化),即目标材料为无法使用的状态。老化试验时间是在对目标材料进行老化试验的过程中,目标材料从试验开始时刻到目标材料失效时刻之间的时间段,其中,目标材料失效时刻是目标材料的各个关键特征达到相应的临界值的时刻。不同形态和不同用途的5g天线高分子材料的同一关键特征的临界值不同。不同关键特征的临界值可以相同,也可以不同。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。
52.目标材料的多个关键特征包括电磁波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数、电导率、剪切强度、绝缘电阻、耐电压、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,电磁波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数和电导率均与目标材料的应用环境(通常为高频高速的环境)密切相关,剪切强度、绝缘电阻、耐电压、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。
53.具体地,终端获取与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间是在属于相同环境应力的不同环境参数下,
分别对多组目标材料进行老化试验而得到的。
54.步骤204,基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征。
55.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。
56.具体地,终端将与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间中最小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。
57.步骤206,将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命。
58.其中,目标材料的材料寿命为目标材料在属于相同环境应力的各环境参数下为有效状态的时间段。
59.具体地,终端将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命。
60.步骤208,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。
61.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。
62.目标环境参数为目标材料所处实际使用环境的环境参数,且属于在对多组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,例如在对多组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℃。
63.由于目标环境参数所属于的环境应力和在对多组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,对多组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。
64.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。
65.上述材料寿命确定方法,应用于5g天线高分子材料,通过获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化时间从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征,将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命,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,能够达
到评估在实际使用环境下的5g天线高分子材料的寿命的目的。
66.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。
67.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。
68.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,从而能够适应5g天线产品要求,避免欠设计和过早的现场失效,能够提高产品质量。
69.在一个实施例中,如图3所示,获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,包括:
70.步骤302,指示将多组目标材料分别放置于不同的试验环境中,以实现对目标材料进行老化试验,其中,不同的试验环境对应属于相同环境应力的不同环境参数。
71.具体地,终端指示将至少三组目标材料分别放置于不同的试验环境中,且每组目标材料中包括至少三个目标材料,以实现对多个目标材料进行老化试验,其中,不同的试验环境为多个环境应力中至少一个环境应力不同的试验环境。
72.例如,将三组目标材料分别放置于其他环境应力(包括湿度、恒定拉力、恒定压力、交变应力、振动、冲击、阴离子、光照、臭氧、腐蚀性气体、水、化学品和微生物)均相同仅温度不同的试验环境,其中第一组目标材料放置在温度为30℃的试验环境中,第二组目标材料放置在温度为50℃的试验环境中,第三组目标材料放置在温度为80℃的试验环境中。
73.步骤304,获取在老化试验的过程中目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,其中,目标材料的不同关键特征具有不同的临界值。
74.其中,特征值是关键特征的具体数值,例如关键特征是电磁波透过系数,特征值为0.2。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。目标材料的不同关键特征具有不同的临界值。
75.具体地,对于每个目标材料的每个关键特征,终端获取在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值分别达到至少三个关键特征的候选比例所经历的时间段;基于目标材料的关键特征的特征值分别达到至少三个关键特征的候选比例所经历的时间段,得到在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。
76.候选比例为在老化试验的过程中关键特征的特征值与关键特征的初始特征值的比值,即关键特征的变化率。候选比例的数量至少为三个,并且候选比例的数量越大,终端所获取的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段越准确。
77.步骤306,将目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,作为各个关键特征的老化试验时间。
78.具体地,终端将目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,作为各个关键特征的老化试验时间。
79.本实施例中,通过指示将多组目标材料分别放置在不同的试验环境中,以实现对目标材料进行老化试验,获取在老化试验的过程中目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,将该时间段作为各个关键特征的老化试验时间,能够达到确定在属于相同环境应力的不同环境参数下分别对多组目标材料进行老化试验时,与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间的目的。
80.在一个实施例中,基于目标材料的关键特征的特征值分别达到至少三个关键特征的候选比例所经历的时间段,得到在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段,在关键特征的临界值大于100%的情况下,至少三个关键特征的候选比例依次递增且均小于关键特征所对应的临界值;在关键特征的临界值小于100%的情况下,至少三个不同的关键特征的候选比例依次递减且均大于关键特征的临界值,包括:建立直角坐标系,将时间作为横轴,将关键特征的变化率作为纵轴,基于至少三个不同的关键特征的候选比例、以及目标材料的关键特征的特征值分别达到至少三个不同的关键特征的候选比例所经历的时间段,得到在直角坐标系中的至少三个点;将至少三个点连成一条曲线,得到表征关键特征的变化率与时间的对应关系的曲线;确定曲线上纵坐标为关键特征的临界值的点的横坐标,得到在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。
81.例如,目标材料的其中一个关键特征为介电常数、介电常数的临界值为150%、第一比例为120%、第二比例为130%、第三比例为140%。终端在获取在老化试验的过程中目标材料的介电常数的特征值达到120%所经历的第一时间段、达到130%所经历的第二时间段、达到140%所经历的第三时间段之后,建立直角坐标系,将时间作为横轴,将关键特征的变化率作为纵轴,将第一时间段作为第一点的横坐标并将120%作为第一点的纵坐标,将第二时间段作为第二点的横坐标并将130%作为第二点的纵坐标,将第三时间段作为第三点的横坐标并将140%作为第三点的纵坐标,得到第一点、第二点和第三点;将第一点、第二点和第三点连成一条曲线,该曲线为表征关键特征的变化率与时间的对应关系的曲线;确定曲线上纵坐标为150%的点的横坐标,该横坐标也就是在老化试验的过程中目标材料的介电常数的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。
82.例如,目标材料的其中一个关键特征为电磁波透过系数、电磁波透过系数的临界值为60%、第一比例为90%、第二比例为80%、第三比例为70%。终端在获取在老化试验的过程中目标材料的电磁波透过系数的特征值达到90%所经历的第一时间段、达到80%所经历的第二时间段、达到70%所经历的第三时间段之后,建立直角坐标系,将时间作为横轴,将关键特征的变化率作为纵轴,将第一时间段作为第一点的横坐标并将90%作为第一点的纵坐标,将第二时间段作为第二点的横坐标并将80%作为第二点的纵坐标,将第三时间段作为第三点的横坐标并将70%作为第三点的纵坐标,得到第一点、第二点和第三点;将第一点、第二点和第三点连成一条曲线,该曲线为表征关键特征的变化率与时间的对应关系的曲线;确定曲线上纵坐标为60%的点的横坐标,该横坐标也就是在老化试验的过程中目标材料的电磁波透过系数的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。
83.本实施例中,通过建立直角坐标系,将时间作为横轴,将关键特征的变化率作为纵轴,基于至少三个不同的关键特征的候选比例、以及目标材料的关键特征的特征值分别达到至少三个不同的关键特征的候选比例所经历的时间段,得到表征关键特征的变化率与时
间的对应关系的曲线,并基于曲线确定在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。相比于直接获取在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段,能够达到缩短试验时间、降低试验成本的目的。
84.在一个实施例中,基于目标材料的关键特征的特征值分别达到至少三个关键特征的候选比例分别所经历的时间段,得到在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段,在关键特征的临界值大于100%的情况下,至少三个关键特征的候选比例依次递增、至少有一个候选比例小于关键特征所对应的临界值并且至少有一个候选比例大于关键特征所对应的临界值;在关键特征的临界值小于100%的情况下,至少三个不同的关键特征的候选比例依次递减、至少有一个候选比例大于关键特征的临界值并且至少有一个候选比例小于关键特征的临界值,包括:建立直角坐标系,将时间作为横轴,将关键特征的变化率作为纵轴,基于至少三个不同的关键特征的候选比例、以及目标材料的关键特征的特征值分别达到至少三个不同的关键特征的候选比例所经历的时间段,得到在直角坐标系中的至少三个点;将至少三个点连成一条曲线,得到表征关键特征的变化率与时间的对应关系的曲线;确定曲线上纵坐标为关键特征的临界值的点的横坐标,得到在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。
85.例如,目标材料的其中一个关键特征为介电常数、介电常数的临界值为150%、第四比例为120%、第五比例为130%、第六比例为160%。终端在获取在老化试验的过程中目标材料的介电常数的特征值达到120%所经历的第四时间段、达到130%所经历的第五时间段、达到160%所经历的第六时间段之后,建立直角坐标系,将时间作为横轴,将关键特征的变化率作为纵轴,将第四时间段作为第四点的横坐标并将120%作为第四点的纵坐标,将第五时间段作为第五点的横坐标并将130%作为第五点的纵坐标,将第六时间段作为第六点的横坐标并将160%作为第六点的纵坐标,得到第四点、第五点和第六点;将第四点、第五点和第六点连成一条曲线,该曲线为表征关键特征的变化率与时间的对应关系的曲线;确定曲线上纵坐标为150%的点的横坐标,该横坐标也就是在老化试验的过程中目标材料的介电常数的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。
86.例如,目标材料的其中一个关键特征为电磁波透过系数、电磁波透过系数的临界值为60%、第四比例为90%、第五比例为80%、第六比例为50%。终端在获取在老化试验的过程中目标材料的电磁波透过系数的特征值达到90%所经历的第四时间段、达到80%所经历的第五时间段、达到50%所经历的第六时间段之后,建立直角坐标系,将时间作为横轴,将关键特征的变化率作为纵轴,将第四时间段作为第四点的横坐标并将90%作为第四点的纵坐标,将第五时间段作为第五点的横坐标并将80%作为第五点的纵坐标,将第六时间段作为第六点的横坐标并将50%作为第六点的纵坐标,得到第四点、第五点和第六点;将第四点、第五点和第六点连成一条曲线,该曲线为表征关键特征的变化率与时间的对应关系的曲线;确定曲线上纵坐标为60%的点的横坐标,该横坐标也就是在老化试验的过程中目标材料的电磁波透过系数的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。
87.本实施例中,通过建立直角坐标系,将时间作为横轴,将关键特征的变化率作为纵轴,基于至少三个不同的关键特征的候选比例、以及目标材料的关键特征的特征值分别达到至少三个不同的关键特征的候选比例分别所经历的时间段,得到表征关键特征的变化率
与时间的对应关系的曲线,并基于曲线确定在老化试验的过程中目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段。相比于在老化试验的过程中当获取到目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值时刻就停止试验,通过延长试验时间,能够获取到在目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值之后,关键特征的特征值,从而能够得到更准确的用于表征关键特征的变化率与时间的对应关系的曲线,以达到提高在老化试验的过程中获取到的目标材料的关键特征的特征值达到对应的临界值所经历的时间段的准确性的目的。
88.在一个实施例中,基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征,包括:将与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间中最小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。
89.具体地,终端将与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间进行比较,确定最小的老化试验时间,并确定最小的老化试验时间所对应的关键特征为目标材料的敏感特征。
90.例如,目标材料的其中一个关键特征为介电常数、一个关键特征为电磁波透过系数,介电常数的临界值为150%,电磁波透过系数的临界值为60%。在介电常数到达其临界值150%的时间是5天、电磁波透过系数到达其临界值60%的时间是1天的情况下,此时由于电磁波透过系数的减小导致目标材料过了1天就失效了,而不用等到过了5天,因此,将电磁波透过系数作为目标材料的敏感特征。在介电常数到达其临界值150%的时间是2天、电磁波透过系数到达其临界值60%的时间是1天的情况下,此时由于电磁波透过系数的减小导致目标材料过了1天就失效了,就不用等到由于介电常数的增大导致目标材料过了2天才失效,因此,仍将电磁波透过系数作为目标材料的敏感特征。
91.本实施例中,通过将最小的老化试验时间所对应的关键特征作为目标材料的敏感特征,能够达到从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征的目的。
92.在一个实施例中,将目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,作为各个关键特征的老化试验时间,包括:在目标材料的其中一个关键特征为电磁波透过系数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的电磁波透过系数的特征值减小至第一临界值所经历的时间段,确定为电磁波透过系数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为介电常数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的介电常数的特征值增大至第二临界值所经历的时间段,确定为介电常数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为介电损耗的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的介电损耗的特征值增大至第三临界值所经历的时间段,确定为介电损耗的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为热膨胀系数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的热膨胀系数的特征值增大至第四临界值所经历的时间段,确定为热膨胀系数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为电导率的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的电导率的特征值减小至第五临界值所经历的时间段,确定为电导率的老化试验时间。
93.其中,第一临界值、第二临界值、第三临界值、第四临界值、第五临界值为目标材料的电磁波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数、电导率分别所对应的临界值。其中,第一临界值小于100%,第二临界值、第三临界值、第四临界值和第五临界值均大于100%。
94.其中,电磁波透过系数是电磁波进入并穿透材料的电磁波量和入射电磁波的比
值。介电常数,用于衡量绝缘体储存电能的性能。介电损耗是电介质在电场作用下,单位时间内消耗的能量。热膨胀系数是量度固体材料热膨胀程度的物理量。电导率(conductivity)是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。
95.5g天线高分子材料具有和传统高分子材料不同的应用范围和性能,5g天线材料要满足信号传输速度更快,要求传播介质材料的介电常数和介电损耗要小;天线振子以及天线罩要求相对应的高分子材料具有良好的电磁波透过性,因此需要很高且稳定的电磁波透过系数以及较低的介电性能和电导率;由于5g元器件的厚度薄,要求密封性好、散热性好,相应地5g天线高分子材料的热稳定性对材料性能的影响非常深,要求材料具有很高的热稳定性,因此热膨胀系数要小。
96.具体地,在目标材料的其中一个关键特征为电磁波透过系数的情况下,在老化试验的过程中目标材料的电磁波透过系数的特征值减小,终端将电磁波透过系数的特征值减小至第一临界值所经历的时间段,确定为电磁波透过系数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为介电常数的情况下,在老化试验的过程中目标材料的介电常数的特征值增大,终端将介电常数的特征值增大至第二临界值所经历的时间段,确定为介电常数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为介电损耗的情况下,在老化试验的过程中目标材料的介电损耗的特征值增大,终端将介电损耗的特征值增大至第三临界值所经历的时间段,确定为介电损耗的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为热膨胀系数的情况下,在老化试验的过程中目标材料的热膨胀系数的特征值增大,终端将热膨胀系数的特征值增大至第四临界值所经历的时间段,确定为热膨胀系数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为电导率的情况下,在老化试验的过程中目标材料的电导率的特征值减小,终端将电导率的特征值减小至第五临界值所经历的时间段,确定为电导率的老化试验时间。
97.本实施例中,通过将目标材料的电磁波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数、电导率的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,能够达到确定目标材料的电磁波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数、电导率的老化试验时间的目的。
98.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。
99.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。
100.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。
101.以第一寿命加速模型为arrhenius模型为例进行说明。
102.arrhenius模型的公式为:
[0103][0104]
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。
[0105]
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:
[0106][0107]
令y=ln(ttf),常数b=a0,
[0108]
由公式(2)得到材料寿命关于温度的拟合直线方程:
[0109]
v=b+ax
ꢀꢀ
(3)
[0110]
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。
[0111]
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。
[0112]
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。
[0113]
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。
[0114]
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。
[0115]
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。
[0116]
以第二寿命加速模型为peck模型为例进行说明。
[0117]
peck模型的公式为:
[0118][0119]
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。
[0120]
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:
[0121][0122]
令a=ln(ttf),y=ln(rh),则:
[0123]
由公式(5)得到材料寿命关于温度和湿度的拟合平面方程:
[0124][0125]
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。
[0126]
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。
[0127]
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。
[0128]
在一个实施例中,提供了一种材料寿命确定方法,应用于5g天线高分子材料,包括以下步骤:
[0129]
步骤一、取多个用于5g天线的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:
[0130]
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波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数、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50%,此时失效指关键特征参数减小;又例如500%,此时失效指关键特征参数增大)。
[0131]
2)根据前期试验,我们对5g天线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。
[0132]
当电磁波透过系数减小至第一临界值时,约为初始值的70%,确定此时5g天线高分子材料失效,到达寿命终点;
[0133]
或者当介电常数增大至第二临界值时,约为初始值的150%,确定此时5g天线高分子材料失效,到达寿命终点;
[0134]
当介电损耗增大至第三临界值时,约为初始值的500%,确定此时5g天线高分子材料失效;
[0135]
当热膨胀系数增大至第四临界值时,约为初始值的150%,确定此时5g天线高分子材料失效;
[0136]
当电导率增大至第五临界值时,约为初始值的500%,确定此时5g天线高分子材料失效;
[0137]
当剪切强度、绝缘电阻、耐电压、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度或冲击强度减小至第六临界值时,约为初始值的50%时,确定此时5g天线高分子材料失效,到达寿命终点。
[0138]
3)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)。
[0139]
5g天线高分子材料和传统高分子材料具有不用的应用范围和性能,5g的传输速度更快,要求天线介质高分子材料的电导率、介电常数和介电损耗要小,电磁波透过系数要高,这样才能让信号在传输过程中损耗更小;5g元器件的厚度薄、密封性要好,要求及时散热,高分子材料热膨胀系数要小。本实施例是先对很多个关键特征参数进行了测量,并选出更适合5g天线高分子材料应用环境的关键特征参数作为主要参数,包括:电磁波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数、电导率,通过测试这五个关键特征参数的退化程度,判断5g天线高分子材料的实际使用寿命。另外,考虑到传统高分子材料的剪切强度、绝缘电阻、耐电压、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、冲击强度受老化条件影响而退化,这里我们将结合根据实际应用情况及老化程度,从电磁波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数、电导率、剪切强度、绝缘电阻、耐电压、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和冲击强度中选取作为判断材料寿命的目标关键特征参数。
[0140]
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。
[0141]
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5g天线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。
[0142]
进一步地,步骤一中的关键应力类型包括但不限于恒定拉力、恒定压力、交变应力、振动、冲击、温度、湿度、阴离子、光照、臭氧、腐蚀性气体、水、化学品、微生物。
[0143]
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恒定拉力、恒定压力、交变应力、振动、冲击、温度、湿度、阴离子、光照、臭氧、腐蚀性气体、水、化学品、微生物都是固定的。
[0144]
进一步地,步骤一中的关键特征参数包括但不限于电磁波透过系数、介电常数、介电损耗、热膨胀系数、电导率、剪切强度、绝缘电阻、耐电压、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、冲击强度。
[0145]
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3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。
[0146]
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。
[0147]
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10~200%。
[0148]
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。
[0149]
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。
[0150]
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。
[0151]
进一步地,步骤一中目标关键特征参数的选择随着5g天线高分子材料的形态和用途不同、关键应力类型的变化而变化。
[0152]
进一步地,步骤三中的产品的实际使用环境需要综合考虑在产品未失效之前的工作时间范围内关键应力的典型值、平均值或者加权平均值。
[0153]
本实施例中,通过对不同关键应力条件下关键特征参数的退化程度进行测试,将关键特征参数达到临界值所经历的老化时间中最小老化时间所对应的关键特征参数,确定为材料的目标关键特征参数,并将目标关键特征参数所对应的老化时间作为材料的寿命;将多组退化分析结果分别对应的寿命,输入与关键应力类型对应的寿命加速模型,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,从而能够达到确定待测材料在实际环境温度下的材料寿命的目的,为5g天线高分子材料的质量与可靠性评价提供了参考依据,并为5g天线高分子材料的维修、更换提供依据,使其在失效发生前能够及时维修、更换,避免造成更大的损失。
[0154]
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。
[0155]
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。
[0156]
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5g天线高分子材料,包括:获取模块402和确定模块404,其中:
[0157]
获取模块402,用于获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间。
[0158]
确定模块404,用于基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从
多个关键特征中确定目标材料的敏感特征。
[0159]
确定模块404,还用于将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命。
[0160]
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。
[0161]
在一个实施例中,确定模块404还用于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。
[0162]
在一个实施例中,获取模块402还用于指示将多组目标材料分别放置于不同的试验环境中,以实现对目标材料进行老化试验,其中,不同的试验环境对应属于相同环境应力的不同环境参数;获取在老化试验的过程中目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,其中,目标材料的不同关键特征具有不同的临界值;将目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,作为各个关键特征的老化试验时间;确定模块404,还用于将与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间中最小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。
[0163]
在一个实施例中,获取模块402还用于在目标材料的其中一个关键特征为电磁波透过系数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的电磁波透过系数的特征值减小至第一临界值所经历的时间段,确定为电磁波透过系数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为介电常数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的介电常数的特征值增大至第二临界值所经历的时间段,确定为介电常数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为介电损耗的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的介电损耗的特征值增大至第三临界值所经历的时间段,确定为介电损耗的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为热膨胀系数的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的热膨胀系数的特征值增大至第四临界值所经历的时间段,确定为热膨胀系数的老化试验时间;在目标材料的其中一个关键特征为电导率的情况下,将在老化试验的过程中目标材料的电导率的特征值减小至第五临界值所经历的时间段,确定为电导率的老化试验时间。
[0164]
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。
[0165]
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。
[0166]
在一个实施例中,5g天线高分子材料的形态包括高分子树脂、橡胶、薄膜和泡沫中的至少一种,5g天线高分子材料的用途包括制作5g天线振子或5g天线罩,不同形态和不同
用途的5g天线高分子材料的同一关键特征的临界值不同。
[0167]
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。
[0168]
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。
[0169]
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。
[0170]
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。
[0171]
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。
[0172]
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。
[0173]
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。
[0174]
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。
[0175]
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。
技术特征:
1.一种材料寿命确定方法,其特征在于,应用于5g天线高分子材料,所述方法包括:获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间;基于所述与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从所述多个关键特征中确定所述目标材料的敏感特征;将每组环境参数下所述敏感特征所对应的老化试验时间,作为所述目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与所述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;所述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。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取目标材料的目标环境参数,将所述目标环境参数代入所述对应关系中,得到所述目标材料在目标环境参数下的材料寿命。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,包括:指示将多组目标材料分别放置于不同的试验环境中,以实现对目标材料进行老化试验,其中,不同的试验环境对应属于相同环境应力的不同环境参数;获取在所述老化试验的过程中所述目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,其中,目标材料的不同关键特征具有不同的临界值;将所述目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,作为各个关键特征的老化试验时间;所述基于所述与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从所述多个关键特征中确定所述目标材料的敏感特征,包括:将所述与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间中最小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。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述目标材料的各个关键特征的特征值分别达到各自对应的临界值所经历的时间段,作为各个关键特征的老化试验时间,包括:在所述目标材料的其中一个关键特征为电磁波透过系数的情况下,将在所述老化试验的过程中所述目标材料的电磁波透过系数的特征值减小至第一临界值所经历的时间段,确定为电磁波透过系数的老化试验时间;在所述目标材料的其中一个关键特征为介电常数的情况下,将在所述老化试验的过程中所述目标材料的介电常数的特征值增大至第二临界值所经历的时间段,确定为介电常数的老化试验时间;在所述目标材料的其中一个关键特征为介电损耗的情况下,将在所述老化试验的过程中所述目标材料的介电损耗的特征值增大至第三临界值所经历的时间段,确定为介电损耗的老化试验时间;在所述目标材料的其中一个关键特征为热膨胀系数的情况下,将在所述老化试验的过
程中所述目标材料的热膨胀系数的特征值增大至第四临界值所经历的时间段,确定为热膨胀系数的老化试验时间;在所述目标材料的其中一个关键特征为电导率的情况下,将在所述老化试验的过程中所述目标材料的电导率的特征值减小至第五临界值所经历的时间段,确定为电导率的老化试验时间。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对应关系包括第一函数关系,所述将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与所述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:在所述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,所述第一寿命加速模型为材料寿命关于温度的函数;通过将所述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;将所述至少三组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命代入所述拟合直线方程,得到材料寿命与环境应力的第一函数关系。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对应关系包括第二函数关系,所述将各环境参数、以及各环境参数分别对应的材料寿命,输入与所述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:在所述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,所述第二寿命加速模型为材料寿命关于温度和湿度的函数;通过将所述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;将所述至少四组环境参数、以及与各环境参数分别对应的材料寿命代入所述拟合平面方程,得到材料寿命与环境应力的第二函数关系。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述5g天线高分子材料的形态包括高分子树脂、橡胶、薄膜和泡沫中的至少一种,所述5g天线高分子材料的用途包括制作5g天线振子或5g天线罩,不同形态和不同用途的5g天线高分子材料的同一关键特征的临界值不同。8.一种材料寿命确定装置,其特征在于,所述装置应用于5g天线高分子材料,包括:获取模块,用于获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间;确定模块,用于基于所述多个关键特征分别对应的老化试验时间,从所述多个关键特征中确定所述目标材料的敏感特征;确定模块,还用于将每组环境参数下所述敏感特征所对应的老化试验时间,作为所述目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;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,输入与所述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;所述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。9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序
被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
技术总结
本申请涉及一种材料寿命确定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法应用于5G天线高分子材料,包括获取在属于相同环境应力的不同环境参数下,分别对多组目标材料进行老化试验而得到的与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间;基于与目标材料的多个关键特征分别对应的老化试验时间,从多个关键特征中确定目标材料的敏感特征;将每组环境参数下敏感特征所对应的老化试验时间,作为目标材料的材料寿命,得到与各环境参数分别对应的材料寿命;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。采用本方法能够评估在实际使用环境下的5G天线高分子材料的寿命。分子材料的寿命。分子材料的寿命。
技术研发人员:
徐焕翔 金志利 陈梓钧 赵振博 朱刚 刘子莲 李银乐 刘沛江
受保护的技术使用者:
中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室))
技术研发日:
2022.08.08
技术公布日:
2022/12/16