基于星拓冷熱沖擊試驗箱的測試試驗

編輯：廣東星拓環(huán)境試驗設(shè)備科技有限公司 2021-12-14　

基于冷熱沖擊試驗箱的試驗

　　冷熱沖擊試驗(Thermal Shock Testing)常被稱作高低溫沖擊試驗(Temperature Shock Testing)或者溫度循環(huán)(Temperature Cycling)，熱沖擊試驗。

　　溫度沖擊按照GJB 150.5A-2009 3.1的說法，是裝備周圍大氣溫度的急劇變化，溫度變化率大于10度/min，即為溫度沖擊。MIL-STD-810F 503.4(2001)持相類似的觀點。

使用冷熱沖擊試驗箱測試的目的

　　冷熱沖擊試驗箱的目的：工程研制階段可用于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計和工藝缺陷;產(chǎn)品定型或設(shè)計鑒定和量產(chǎn)階段用于驗證產(chǎn)品對溫度沖擊環(huán)境的適應(yīng)性，為設(shè)計定型和量產(chǎn)驗收決策提供依據(jù);作為環(huán)境應(yīng)力篩選應(yīng)用時，目的是剔除產(chǎn)品的早期故障。

冷熱沖擊試驗箱的應(yīng)用

　　電子設(shè)備和元器件中發(fā)生溫度變化的情況很普遍。當(dāng)設(shè)備未通電時，其內(nèi)部零件要比其外表面上的零件經(jīng)受的溫度變化慢。

　　下列情況下，可預(yù)見快速的溫度變化：

• 　　當(dāng)設(shè)備從溫暖的室內(nèi)環(huán)境轉(zhuǎn)移到寒冷的戶外環(huán)境，或相反情況時;
• 　　當(dāng)設(shè)備遇到淋雨或浸入冷水中而突然冷卻時;
• 　　安裝于外部的機載設(shè)備中;
• 　　在某些運輸和貯存條件下。

　　冷熱沖擊試驗箱通電后設(shè)備中會產(chǎn)生高的溫度梯度，由于溫度變化，元器件會經(jīng)受應(yīng)力，例如，在大功率的電阻器旁邊，輻射會引起鄰近元器件表面溫度升高，而其他部分仍然是冷的。

　　當(dāng)冷卻系統(tǒng)通電時，人工冷卻的元器件會經(jīng)受快速的溫度變化。在設(shè)備的制造過程中同樣可引起元器件的快速溫度變化。溫度變化的次數(shù)和幅度以及時間間隔都是很重要的。

冷熱沖擊的效應(yīng)

　　溫度沖擊通常對靠近裝備外表面的部分影響更嚴重，離外表面越遠(當(dāng)然，與相關(guān)材料的特性有關(guān))，溫度變化越慢，影響越不明顯。運輸箱、包裝等還會減小溫度沖擊對封閉的裝備的影響。急劇的溫度變化可能會暫時或永久地影響裝備的工作。下面是裝備暴露于溫度沖擊環(huán)境時可能引發(fā)的問題示例。考慮以下典型問題，有助于確定本試驗是否適用于受試裝備。

　　冷熱沖擊測試典型物理效應(yīng)有：

• 　　玻璃容器和光學(xué)儀器的碎裂;
• 　　運動部件的卡緊或松弛;
• 　　爆炸物中固態(tài)藥丸或藥柱產(chǎn)生裂紋;
• 　　不同材料的收縮或膨脹率、或誘發(fā)應(yīng)變速率不同;
• 　　零部件的變形或破裂;
• 　　表面涂層開裂;
• 　　密封艙泄漏;
• 　　絕緣保護失效。

　　冷熱沖擊測試典型化學(xué)效應(yīng)有：

• 　　各組分分離;
• 　　化學(xué)試劑保護失效。
• 　　冷熱沖擊測試典型電效應(yīng)有：
• 　　電氣和電子元器件的變化;
• 　　快速冷凝水或結(jié)霜引起電子或機械故障;
• 　　靜電過量。

冷熱沖擊測試方法的類型

　　根據(jù)IEC和國家標(biāo)準(zhǔn)，分為三種：

• 　　試驗Na:規(guī)定轉(zhuǎn)換時間的快速溫度變化;空氣;
• 　　試驗Nb：規(guī)定變化速率的溫度變化;空氣;
• 　　試驗Nc：兩液槽法快速溫度變化;液體;

　　上面3種試驗，1、2以空氣作為介質(zhì)，第3種以液體(水或其它液體)作為介質(zhì)。1、2的轉(zhuǎn)換時間較長，3的轉(zhuǎn)換時間較短。