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冷熱沖擊試驗

發布日期:2015-11-17    【字號:  
    1.冷熱沖擊試驗的定義
    冷熱沖擊試驗又名溫度沖擊試驗或高低溫沖擊試驗,是將試驗樣品交替暴露于低溫和高溫空氣(或合適的惰性氣體)中,使其經受溫度快速變化的影響。用以確定元件,設備和其他產品經受環境溫度迅速變化的能力。是用于考核產品對周圍環境溫度急劇變化的適應性,是裝備設計定型的鑒定試驗和批產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境應力篩選試驗??梢哉f冷熱沖擊試驗箱在驗證和提高裝備的環境適應性方面應用的頻度僅次于振動與高低溫試驗。


    2.冷熱沖擊試驗的目的
??實際上冷熱沖擊試驗箱作為一種工具,應用在產品研制的不同階段時的目的是不同的:
??2.1、工程研制階段可用于發現產品的設計和工藝缺陷;
??2.2、產品定型或設計鑒定和批產階段驗收決策提供依據;
??2.3、作為環境應力篩選應用時,目的是剔除產品的早期故障。
??因此在編寫研制過程不同階段的環境試驗大綱或篩選大綱,試驗報告或篩選報告時,就將冷熱沖擊試驗的試驗目的具體化,不宜表達含糊或籠統。


    3.試驗要求
      3.1起始溫度要求
??雖然一般的冷熱沖擊試驗標準中對冷熱沖擊試驗的起始溫度不予提及或不做硬性規定,但這卻是試驗進行時必須考慮的問題,因為涉及到試驗是結束在低溫還是高溫狀態,從而決定了是否需要對產品進行烘干,導致延長試驗時間。
??如果試驗結束在低溫標準受試產品從冷熱沖擊試驗箱(室)內取出后,應在正常的試驗大氣條件下進行恢復,直到樣品到到達溫度穩定,這一操作難免使試驗樣品表面產生凝露引入溫度對產品的影響。從而改變試驗的性質。
??在GBJ 150實施指南中提出,為了消除這一影響避免長時間恢復延長試驗實施時間,可將樣品在50的高溫箱中恢復,待凝露干后再在常溫中達到溫度穩定。實施指南中提出可改變起始沖擊溫度,從低溫開始試驗,以使試驗結果在高溫避免產品出冷熱沖擊試驗箱產生凝露。兩種試驗方法卻使受試樣品經受六次極端溫度(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有所不同,這兩種試驗可能達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。
    3.2試驗時間要求
??3.2.1、GJB150.5規定了下限1h,即溫度穩定時間小于1h,必有要1h;若大于1h,則用該大于1h的時間;
??3.2.2、GB2423.22中給出10min到3h的5個時間等級,同使用表根據冷熱沖擊試驗箱測得的產品溫度穩定時間,采用與其最相近的時間或可選時間等級,直接采用與其最相近的時間作為保持時間;
??3、810F方法503.4中則不規定具體時間或可選時間等級,直接采用產品達到溫度穩定的時間或產品在環境中真實暴露時間。
在溫度沖擊試驗中,最為關鍵的是建立起不同材料熱脹冷縮不一致造成的應力。實際熱沖擊最可能發生在受試產品的外部,有關資料指出不必達到整個產品溫度穩定,而只要受試產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,因為不可能在產品表面安裝許多傳感器,此外產品各部分傳熱能力不一致,受試產品內部鄰近部件熱容量也不一致,確定起來有難度。


    4. 冷熱沖擊試驗參考標準
    GB/T 2423.22; IEC 60068-2-14; EIA-364-32; MIL-STD-202
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