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溫度沖擊試驗


實驗目的
高低溫沖擊試驗目的是考察被試樣品在突然遭到溫度劇烈變化時之抵抗能力及適應能力的 試驗高低溫沖擊試驗主要用于考察剪切和疲勞損傷引起的失效。特別在元器件存在虛弱部位 具有開路隱患時,或由于元器件材料和結構設計不當具有開裂隱患時,高低溫沖擊試驗具有 較好的鑒別效果。該實驗一般用高低溫沖擊試驗箱。


試驗原理
溫度的劇烈變化伴隨著熱量的劇烈變化,熱量的劇烈變化引起熱變形的劇烈變化,從而引起劇 烈的應力變化。應力超過極限,產品便會出現裂紋、甚至斷裂。熱沖擊之后能否正常工作便表 明該被試樣品的抗熱沖擊能力。

溫度變化類試驗項目有眾多名稱:
溫度變化、溫度循環、溫度交變、快速溫變、溫度沖擊、冷熱沖擊、溫度梯度、分級溫度等名稱。且不同體系的標準中應用的試驗方法是不同的,如何區分這些試驗項目,如何選擇試驗項目,這需要對各類型試驗的來源以及其區別進行分析。
冷熱沖擊試驗有兩種方式:氣體法和液體法

氣體法有兩種實現方式,一種為手動轉換,將產品在高溫箱和低溫箱之間進行轉換;另一種為沖擊試驗箱,通過開關冷熱室的循環風門或其它類似手段實現溫度轉換。其中溫度上限、溫度下限為產品的存儲極限溫度值。液體法實現方式為吊籃式,將產品放置在吊籃中按照要求浸入不同的溫度液體中。則適用于玻璃-金屬密封及類似產品。
冷熱沖擊試驗是一個加速試驗,模擬車輛中大量的慢溫度循環。對應實際車輛溫度循環,用較快的溫度變化率及更寬的溫度變化范圍,加速是可行的。失效模式為因老化和不同的溫度膨脹系數導致的材料裂化或密封失效。本試驗將導致機械缺陷(裂縫),不要求帶電工作。
在特定時間內進行快速溫度變化,轉換時間一般設定為手動2~3 分鐘,自動少于30 秒,小試件則少于10 秒。常用術語中的溫度沖擊試驗也屬于冷熱沖擊試驗。

此試驗有幾個重要參數需要考慮:循環數、溫度轉換時間、溫度保持時間、溫度極限值(因此項試驗為存儲類試驗,故其極限值為存儲極限溫度值)。參考參數設置如表所示,具體的循環數來源為加速模型計算出來的一個經驗數值。

參考標準
GB/T2423.22環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗N:溫度變化
GJB150.5軍用設備環境試驗方法_溫度沖擊試驗
GJB360.7電子及電氣元件試驗方法 溫度沖擊試驗
GJB367.2軍用通信設備通用技術條件 環境試驗方法


試驗條件舉例