多场耦合性能实验检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-18  

多场耦合性能实验检测针对材料及产品在力学-热学-电学-磁学等多场叠加环境下的性能响应进行系统评估,涵盖耦合作用下的强度、变形、导电导热、磁致效应等关键指标,为高端装备、新能源、半导体等领域的产品设计与可靠性验证提供科学依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

多场耦合下的拉伸强度:测量材料在力学拉伸与热循环(-50~300℃)、电场(0~1000V/mm)叠加环境下的最大抗拉伸能力,检测参数包括拉伸强度(范围0~1500MPa,精度1%)、断裂伸长率(范围0~500%,精度0.5%)、滞后损失(范围0~30%,精度0.2%)

热-电耦合电阻率:评估材料在温度变化(-50~300℃)与电场(0~1000V/mm)耦合作用下的电阻率变化,检测参数包括电阻率温度系数(范围-10~1010⁻⁴/℃,精度0.510⁻⁴/℃)、电场诱导电阻率变化率(范围0~20%,精度0.1%)

力学-磁耦合磁致应变:检测材料在机械应力(0~500MPa)与磁场(0~2T)耦合下的应变响应,参数包括磁致应变系数(范围0~500ppm,精度1ppm)、饱和磁致应变(范围0~400ppm,精度0.5ppm)

热-力耦合热膨胀系数:测量材料在温度(-100~500℃)与机械载荷(0~200MPa)耦合下的尺寸变化,参数包括线膨胀系数(范围0~5010⁻⁶/℃,精度0.110⁻⁶/℃)、体积膨胀系数(范围0~15010⁻⁶/℃,精度0.510⁻⁶/℃)

电-磁耦合磁阻效应:评估材料在电场(0~500V)与磁场(0~1.5T)耦合下的磁阻变化,参数包括磁阻率(范围0~100%,精度0.5%)、霍尔系数(范围-10~1010⁻⁶m/C,精度0.110⁻⁶m/C)

力学-热耦合蠕变性能:检测材料在恒定机械应力(0~800MPa)与高温(100~1000℃)耦合下的长期变形,参数包括蠕变应变(范围0~50%,精度0.01%)、蠕变速率(范围10⁻⁰~10⁻⁴/s,精度10⁻/s)

电-热耦合焦耳热效应:测量材料在电流(0~100A)与温度(25~600℃)耦合下的热生成与传导特性,参数包括焦耳热功率(范围0~1000W,精度1W)、温度分布均匀性(范围0~5%,精度0.1%)

磁-热耦合磁致热效应:评估材料在磁场(0~5T)与温度(-20~300℃)耦合下的热响应,参数包括磁致热系数(范围-10~10K/T,精度0.1K/T)、饱和磁致热温度变化(范围0~50K,精度0.5K)

力学-电耦合压电性能:检测材料在机械应力(0~200MPa)与电场(0~500V/mm)耦合下的压电响应,参数包括压电系数(范围0~1000pC/N,精度1pC/N)、机电耦合系数(范围0~0.8,精度0.001)

多场耦合疲劳寿命:模拟材料在力学循环(0~1000MPa,1~100Hz)、热循环(-50~200℃)、电场(0~200V/mm)耦合环境下的疲劳寿命,参数包括疲劳寿命(范围10~10⁷次,精度1%)、疲劳极限(范围0~800MPa,精度5MPa)

检测范围

新能源材料:包括锂离子电池正极材料(三元锂、磷酸铁锂)、负极材料(石墨、硅碳合金)、电解质(液态电解质、固态电解质),评估其在电-热-力学耦合下的循环寿命、容量衰减特性

半导体封装材料:如环氧模塑料(EMC)、底部填充材料(Underfill)、键合丝(金丝、铜丝),检测其在热-电-力学耦合下的热膨胀匹配性、封装可靠性

航空航天材料:包括碳纤维复合材料(CFRP)、钛合金、高温合金(Inconel718),评估其在力学-热-磁耦合下的强度保持率、热稳定性、磁致变形

医疗器械材料:如植入式医疗器械(心脏支架、人工关节)、医疗设备外壳材料(ABS、PC),检测其在力学-热-电耦合下的生物相容性、结构可靠性

电子元器件:如电容器(陶瓷电容、铝电解电容)、电感(绕线电感、片式电感)、半导体芯片(CPU、GPU),评估其在电-热-力学耦合下的电性能稳定性、寿命

新能源装备:如风力发电机叶片材料(玻璃钢、碳纤维)、光伏组件(晶硅电池、薄膜电池)、燃料电池(质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池),检测其在多场耦合下的性能衰减、可靠性

高铁/轨道交通材料:如高铁车轮材料(合金钢)、轨道钢、车体铝合金,评估其在力学-热-磁耦合下的疲劳寿命、磨损特性、电磁兼容性

智能材料:如形状记忆合金(SMA,Ni-Ti合金)、压电陶瓷(PZT)、磁致伸缩材料(Terfenol-D),检测其在多场耦合下的响应速度、输出力/位移特性

电力设备材料:如变压器绝缘材料(油纸绝缘、干式绝缘)、电缆绝缘材料(交联聚乙烯、聚氯乙烯),评估其在电-热-力学耦合下的绝缘强度、老化特性

汽车工业材料:如汽车车身钢板(高强度钢、铝合金)、轮胎材料(橡胶、钢丝帘线)、电池包结构材料(铝合金、复合材料),检测其在力学-热-电耦合下的碰撞安全性、热管理性能、电池可靠性

检测标准

ASTME21-09:金属材料室温及高温拉伸试验标准,用于多场耦合下拉伸强度的检测

ISO12236-2017:塑料热机械分析(TMA)标准,适用于热-力耦合下热膨胀系数的测量

GB/T31486-2015:锂离子电池循环寿命测试标准,用于电-热-力学耦合下电池寿命的评估

ASTMF1869-08:植入式医疗器械生物相容性测试标准,适用于力学-热-电耦合下的生物相容性评估

ISO14869-1-2002:半导体封装热性能测试标准,用于热-电-力学耦合下封装可靠性的检测

GB/T228.1-2010:金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法,用于多场耦合下拉伸性能的基础检测

IEC62631-3-1:电力电子器件热循环测试标准,适用于电-热耦合下器件寿命的评估

ASTMD638-14:塑料拉伸性能测试标准,用于高分子材料在力学-热耦合下的拉伸强度检测

GB/T10586-2006:湿热试验箱技术条件,用于模拟多场耦合中的湿热环境

ISO17299-2-2014:机械振动与冲击疲劳试验标准,适用于力学-热耦合下疲劳寿命的检测

检测仪器

多场耦合试验机:集成力学加载(0~1000MPa)、温度控制(-100~1000℃)、电场施加(0~1000V/mm)、磁场施加(0~5T)功能,用于模拟材料在多场叠加环境下的性能测试,可实时监测应力、应变、温度、电场、磁场等参数

热机械分析仪(TMA):配备力学加载单元(0~500MPa)和温度控制系统(-150~1500℃),用于测量材料在热-力耦合下的热膨胀系数、蠕变应变、软化温度等参数

压电性能测试系统:结合机械应力加载(0~200MPa)、电场施加(0~500V/mm)和电荷/电压测量模块,用于检测压电材料在力学-电耦合下的压电系数、机电耦合系数、介电损耗等参数

磁致热效应测试系统:集成磁场发生器(0~5T)、温度控制系统(-20~300℃)和热流传感器(精度0.1mW),用于测量材料在磁-热耦合下的磁致热系数、饱和磁致热温度变化等参数

多场耦合疲劳试验机:具备力学循环加载(0~1000MPa,1~100Hz)、热循环(-50~200℃)、电场(0~200V/mm)耦合功能,用于模拟材料在复杂环境下的疲劳寿命,可记录疲劳次数、应变变化、温度分布等数据

高分辨热成像仪:分辨率≥640480像素,温度测量范围-20~1500℃,精度0.5℃,用于实时监测多场耦合下材料表面的温度分布,评估热均匀性和热扩散特性

电子万能试验机:配备环境箱(温度-50~300℃,湿度10%~90%RH),可施加轴向/弯曲应力(0~1000MPa),用于检测材料在力学-湿热耦合下的强度、塑性、断裂韧性等参数

磁致应变测试仪:结合磁场发生器(0~2T)、机械位移传感器(精度1μm)和应力加载单元(0~500MPa),用于测量材料在磁-力学耦合下的磁致应变系数、饱和磁致应变、磁滞回线等参数

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院