【经验】车规级大模组导热结构胶气孔裂纹对力学失效测试报告
1.背景
某金菱通达VIP客户提出，导热结构胶XK-D20L在压合固化后，若出现裂纹、气泡等缺陷是否会导致力学性能失效。金菱通达提议采用人为制造气孔裂纹的方式。来验证气泡裂纹是否会导致力学性能应力集中失效可能性。
2.测试方案
2.1在剪切粘贴片的粘接界面分别按图1、图2、图3的阴影部分贴一层0.2mm后的PTFE高温胶带，胶带宽度控制(1.0～1.25)mm,以胶带长度上均衡三点位置的实测、记录宽度的平均值为核算依据，然后按照GLPOLY剪切粘接强度标准制样流整制样、固化、测试、分析。
2.2 在测试“人造裂纹面积”试样的剪切粘结强度时，必须在相同的技术状态下同步“无人造裂纹面积”试样的剪切粘结强度。
2.3 子样数，为了确保试验结果的随机误差不掩盖真相，按测试精度标准方差为5%的科研级别的最少平行子样数应为5个，按TS 16949标准仲裁级别的最大平行子样数应为30个，考虑到工作量太大，本次在25测试环境下测试的平行子样数取15个，在-40测试环境下测试的平行子样数取5个，65测试环境下测试的平行子样数取5个,详见表1。
3.剪切应力校正
在核算剪切强度时，名义上图1的胶带覆盖率核减8%，图2的胶带覆盖率核减11.7%， 图3的胶带覆盖率核减12.3%，但是其实际粘结面积必须按“人造裂纹面积”测试记录精确核减。
4.效果判断准则
采用“双总体T检验”准则，识别“人造裂纹面积”试样是否存在裂纹应力集中的可能性。
图1 图2
图3
表1 测试数量统计
5.测试结果
5.1 表2是不同人造裂纹剪切粘接强度均值；
图4是按有效粘接面积为12.5mm*2 5mm不同人造裂纹剪切粘接强度均值关系图；
图5是按有效粘接面积为12.5mm*2 5mm减去人造裂纹面积计算不同人造裂纹剪切粘接强度均值关系图。
表4测试数据汇总。
图6～图11是按有效粘接面积为12.5mm*2 5mm减去人造裂纹面积计算不同人造裂纹剪切粘接强度，采用“双总体T检验”准则，识别“人造裂纹面积”试样是否存在裂纹应力集中的结果。
表2 不同人造裂纹剪切粘接强度均值
图4 图5
表4 测试数据汇总表
图6
图7
图8
图9
图10
图11
6.结论
通过该试验可以得出结论：
在导热结构胶粘结层中如果存在人为裂纹、气泡，并不会产生应力集中和应力扩散的附加不利影响。
主要基于：
6.1 有效粘接面积为12.5mm*25mm减去人造裂纹面积计算不同人造裂纹的剪切粘接强度，在允许的测试误差范围内与无裂纹的完全一致；
6.2 在25℃、65℃环境下，测试不同人造裂纹面积的剪切粘接强度数据共计6组，采用“双总体T检验”与无裂纹的剪切粘接强度比较，其中有5组检验结果都是强力支持6.1条的判断，仅由1组检验结果在临界线上弱力支持6.1条的判断，综合检验结果仍然强力支持6.1条的判断。
6.3 -40℃低温环境下，无裂纹的和人为裂纹的剪切粘接强度测试数据均超出设备量程>16MPa，表明低温下的结构强度有足够的安全余量，不必介意。
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