ФИЗИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ :

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та завдання роботи, які розв’язувались для її досягнення, показано наукове і практичне значення отриманих результатів роботи, зв'язок з науковими програмами, особистий внесок автора, надано інформацію про апробацію результатів досліджень та наукові публікації. 

Перший розділ «Стан проблеми дослідження надійності сучасних виробів ТТЕ» присвячений  дослідженню основних причин незадовільного вирішення найважливіших завдань із забезпечення надійності сучасних виробів, пов'язаних з її апріорною та апостеріорною оцінкою статистичними методами і розглянуті можливості фізико-статистичних методів, що одержали в літературі цілий ряд різних визначень: «ймовірносно-фізичні», «математико-фізичні» та ін.

Згідно даних українських та зарубіжних вчених статистичні методи малоефективні для визначення теоретичної моделі надійності, тобто закону розподілу часів відмов, і оцінки надійності сучасних виробів ТТЕ внаслідок необхідності проведення тривалих, об'ємних і витратних випробувань на сукупності виробів або їх аналогів.

У ряді робіт підкреслюється, що модель надійності визначає, в кінцевому результаті, точність оцінок надійності, а її неадекватність служить джерелом великих методичних похибок, що досягають декількох порядків. Крім цього, відсутність зв'язку параметрів чисто статистичних моделей надійності з фізичними характеристиками матеріалів виробів і зовнішніми умовами експлуатації знижує вірогідність одержуваних оцінок через неможливість ідентифікувати досліджувані сукупності на предмет їх однорідності з причини відмови і обмежує можливості управління надійністю виробів на всіх етапах їх функціонування.

Враховуючи обмежені можливості визначення адекватної моделі надійності статистичними методами багатьма авторами, які працюють в цій області, підкреслюється необхідність у пошуку і розробці нових більш ефективних шляхів її вирішення на підставі методології найбільш загальної макроскопічної фізичної теорії – нерівноважної термодинаміки. Незважаючи на обґрунтованість методологічних і теоретичних передумов наступного логічного кроку розвитку надійності, в спеціальній літературі фізико-статистичний метод представлений як нетрадиційний, новий і недостатньо розроблений.

І тому на сьогоднішній день все ще залишається невирішеною проблема розробки інноваційного фізико-статистичного методу, який дозволяє за короткотривалою оцінкою фізичних характеристик і факторів експлуатації без проведення тривалих, об’ємних і витратних випробувань визначати найбільш достовірну модель надійності однорідних і неоднорідних сукупностей виробів. Найбільш підходящим об'єктом для застосування фізико-статистичного підходу є вироби ТТЕ з одним із найбільш поширених механізмів старіння та відмови  – дифузійною деградацією, яка має місце при газо – і волого – поглинанні, старінні композиційних матеріалів, високотемпературному старінні конденсаторів і напівпровідникових виробів, при гетерогенних хімічних процесах, що протікають в дифузійній області, розпаді твердих розчинів і т.п.

Аналіз спеціальної літератури показав, що як модельний матеріал з оптимальним поєднанням інформаційного, часового, технологічного та економічного критеріїв проведення випробувань, найбільш прийнятним є  ПВХ-пластикат. Контактування ПВХ-пластикату з мінеральним маслом ініціює протікання гетерогенного процесу видалення з нього пластифікаторів. В результаті депластифікації змінюються всі фізичні характеристики пластикату і при досягненні їх значень критичної межі корельованої втратою роботоздатності матеріалу виникає його параметрична відмова.

У більшості випадків процес депластифікації відбувається в дифузійній області і тому підпорядковується закономірностям фізичного масопереносу. Традиційне дослідження дифузійних параметрів депластифікації пластикату під впливом мінерального масла досить довге, оскільки  триває 1 – 6 місяців в залежності від температури експерименту.

Вищевикладений аналіз сучасної літератури свідчить про необхідність розробки фізико-статистичного методу визначення надійності виробів ТТЕ, деградація яких відбувається за дифузійним механізмом, апробації методу на ПВХ-пластикаті як модельному матеріалі і пошуку способів прискореного визначення дифузійних параметрів.

У другому розділі «Методи та організація досліджень» обґрунтовані і описані методи, що дозволили успішно вирішити два останні завдання дисертаційної роботи, які полягали в експериментальній оцінці адекватності запропонованих фізико-статистичних моделей надійності і розробці способів прискореного дослідження процесу дифузійної деградації.