產(chǎn)品為什么要做冷熱沖擊測試試驗?zāi)?

      冷熱沖擊試驗又名溫度沖擊試驗或高低溫沖擊試驗，是用于考核產(chǎn)品對周圍環(huán)境溫度急劇變化的適應(yīng)性，是裝備設(shè)計定型的鑒定試驗和批產(chǎn)階段的例行試驗中不可缺少的試驗，在有些情況下也可以用于環(huán)境應(yīng)力篩選試驗?？梢哉f冷熱沖擊試驗箱在驗證和提高裝備的環(huán)境適應(yīng)性方面應(yīng)用的頻度僅次于振動與高低溫試驗。實際上冷熱沖擊試驗箱作為一種工具，應(yīng)用在產(chǎn)品研制的不同階段時的目的是不同的：

      １、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；

      ２、產(chǎn)品定型或設(shè)計鑒定和批產(chǎn)階段驗收決策提供依據(jù)；

      ３、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。

      冷熱沖擊測試中起始溫度要求

      雖然一般的冷熱沖擊試驗標(biāo)準(zhǔn)中對冷熱沖擊試驗的起始溫度不予提及或不做硬性規(guī)定，但這卻是試驗進(jìn)行時必須考慮的問題，因為涉及到試驗是結(jié)束在低溫還是高溫狀態(tài)，從而決定了是否需要對產(chǎn)品進(jìn)行烘干，導(dǎo)致延長試驗時間。

      如果試驗結(jié)束在低溫標(biāo)準(zhǔn)受試產(chǎn)品從冷熱沖擊試驗箱（室）內(nèi)取出后，應(yīng)在正常的試驗大氣條件下進(jìn)行恢復(fù)，直到樣品到到達(dá)溫度穩(wěn)定，這一操作難免使試驗樣品表面產(chǎn)生凝露引入溫度對產(chǎn)品的影響。從而改變試驗的性質(zhì)。

      在GBJ150實施指南中提出，為了消除這一影響避免長時間恢復(fù)延長試驗實施時間，可將樣品在50的高溫箱中恢復(fù)，待凝露干后再在常溫中達(dá)到溫度穩(wěn)定。實施指南中提出可改變起始沖擊溫度，從低溫開始試驗，以使試驗結(jié)果在高溫避免產(chǎn)品出冷熱沖擊試驗箱產(chǎn)生凝露。兩種試驗方法卻使受試樣品經(jīng)受六次極端溫度（三次高溫，三次低溫）作用及五次溫度沖擊過程，只是不同沖擊方向的次數(shù)有所不同，這兩種試驗可能達(dá)到的試驗效果是基本相同的，但后一種試驗方法無需加烘干時間，縮短了冷熱沖擊試驗時間。

      冷熱沖擊測試中試驗時間要求

      １、GJB150.5規(guī)定了下限1h，即溫度穩(wěn)定時間小于1h，必有要1h；若大于1h，則用該大于1h的時間；

      ２、GB2423.22中給出10min到3h的5個時間等級，同使用表根據(jù)冷熱沖擊試驗箱測得的產(chǎn)品溫度穩(wěn)定時間，采用與其zui相近的時間或可選時間等級，直接采用與其zui相近的時間作為保持時間；

      ３、810F方法503.4中則不規(guī)定具體時間或可選時間等級，直接采用產(chǎn)品達(dá)到溫度穩(wěn)定的時間或產(chǎn)品在環(huán)境中真實暴露時間。

      在溫度沖擊試驗中，zui為關(guān)鍵的是建立起不同材料熱脹冷縮不一致造成的應(yīng)力。實際熱沖擊zui可能發(fā)生在受試產(chǎn)品的外部，有關(guān)資料指出不必達(dá)到整個產(chǎn)品溫度穩(wěn)定，而只要受試產(chǎn)品外表而溫度與試驗溫度一致就行。這一意見是雖有一定道理，實施起來也有一定困難，因為不可能在產(chǎn)品表面安裝許多傳感器，此外產(chǎn)品各部分傳熱能力不一致，受試產(chǎn)品內(nèi)部鄰近部件熱容量也不一致，確定起來有難度。

       個人認(rèn)為不能因此理解為大于這個速率的試驗就是溫度沖擊試驗。溫度沖擊試驗的速率比這個現(xiàn)實情況要嚴(yán)苛。經(jīng)常能聽到說溫度沖擊的速率大于20度/min，30度/min，50度／min，甚至更快。

       溫度變化原因有很多，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)里面都有提及：GB/T 2423.22-2012 環(huán)境試驗 第2部分 試驗N:溫度變化

       冷熱沖擊測試中溫度變化的現(xiàn)場條件

       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：

      1、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；

      2、當(dāng)設(shè)備遇到淋雨或浸入冷水中而突然冷卻時；

      3、安裝于外部的機(jī)載設(shè)備中；

      4、在某些運(yùn)輸和貯存條件下。

      5、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。

      6、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。

      冷熱沖擊測試中典型物理效應(yīng)有：

       1、玻璃容器和光學(xué)儀器的碎裂；

      2、運(yùn)動部件的卡緊或松弛；

      3、爆炸物中固態(tài)藥丸或藥柱產(chǎn)生裂紋；

      4、不同材料的收縮或膨脹率、或誘發(fā)應(yīng)變速率不同；

      5、零部件的變形或破裂；

      6、表面涂層開裂；

      7、密封艙泄漏；

      8、絕緣保護(hù)失效。

      9、典型化學(xué)效應(yīng)有：

      10、各組分分離；

      11、化學(xué)試劑保護(hù)失效。

      12、典型電效應(yīng)有：

      13、電氣和電子元器件的變化；

      14、快速冷凝水或結(jié)霜引起電子或機(jī)械故障；

      15、靜電過量。

      冷熱沖擊測試中溫度沖擊試驗的目的：

      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。

      溫度變化試驗的類型，根據(jù)IEC和guo家標(biāo)準(zhǔn)，分為三種：

      1、試驗Na：規(guī)定轉(zhuǎn)換時間的快速溫度變化；空氣；

      2、試驗Nb：規(guī)定變化速率的溫度變化；空氣；

      3、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。