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溫度沖擊循環變化試驗項目介紹

1、溫度沖擊試驗是啥熱沖擊試驗

(Thermal Shock Testing)常被稱作溫度沖擊試驗(Temperature Shock Testing)或者溫度循環(Temperature Cycling),高低溫冷熱沖擊試驗。溫度沖擊試驗主要用于確定產品在溫度變化(溫度沖擊)期間和之后受到的影響,即確定產品能否經受其周圍大氣溫度的急劇變化,而不產生物理破壞或功能與性能下降。

2、為何要進行溫度沖擊試驗

在電子電器等產品的研制過程中,會因各種原因導致缺陷的發生。如使用了缺陷的元器件、零部件,工藝規定不完善,制造過程的不正確操作和不規范的施工工序等,都會給產品的可靠性帶來影響。如果在產品交付前不剔除這些潛在缺陷,最終將導致后期使用的問題暴露。

3、溫度沖擊試驗能引發哪些故障

玻璃容器和光學儀器的碎裂;運動部件的卡緊或松弛;爆炸物中固態藥丸或藥柱產生裂紋;不同材料的收縮或膨脹率、或誘發應變速率不同;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;電氣和電子元器件的變化;快速冷凝水或結霜引起電子或機械故障。

4、溫度沖擊試驗的作用與意義

溫度沖擊試驗就是為了剔除元器件、部件的早期失效,暴露設計和制造工藝的不足,使產品的可靠性更接近實際需要,從而保證和提高產品的可靠性。a.可以模擬受試產品在極端惡劣溫度環境下的性能表現;b.驗證受試產品的設計和工藝水平,提前發現和修正缺陷;c.作為產品篩選手段,盡早發現和剔除因元器件早期失效導致的產品故障;d.為產品的驗收與定型決策提供依據。

5、溫度沖擊試驗的類型

根據IEC和國家標準,溫度沖擊試驗分為三種類型:a.試驗Na:規定轉換時間的快速溫度變化;b.試驗Nb:規定變化速率的溫度變化;c.試驗Nc:兩液槽法快速溫度變化。其中,第一、二種以空氣作為介質,轉換時間較長,第三種以液體(水或其它液體)作為介質,轉換時間較短。

6、溫度沖擊試驗設備:01、兩箱法:試驗應有兩個試驗箱,一個低溫箱和一個高溫箱。兩箱的放置應能保證在規定的轉移時間內,完成從高溫箱到低溫箱或從低溫箱到高溫箱的轉換;試驗箱的容積和風速能保證樣品放入箱內后,在規定的時間(溫度穩定時間)內,重新穩定到試驗規定的溫度容差范圍內。對于GB/T 2423,溫度穩定時間要求不超過規定保溫時間的 10%的時間內;對于GJB150A,溫度穩定時間要求不超過5min。試驗箱內的空氣是流通的,靠近試驗樣品測得的空氣速度為不超過1.7m/s(GJB150.5A)和不小于2m/s(GB/T 2423.22)。02、一箱法:  一個試驗箱,應同時滿足低溫箱和高溫箱的要求。箱內溫度能以試驗規定的溫度變化速率從低溫升到高溫,從高溫降到低溫,試驗箱溫度能保持在試驗規定的高溫或低溫溫度等級值上。 03、二液槽法:  一個低溫槽和一個高溫槽。低溫槽盛有規定低溫的液體,通常為0℃,高溫槽盛有規定高溫的液體,通常為100℃。二液槽的放置應便于樣品的浸入,同時便于從一個槽到另一個槽。

7、溫度沖擊(變化)循環次數和轉換時間

循環次數:試驗的循環次數根據應用的試驗程序及相關規定執行。(源于GB/T2423.22-2012)對暴露于溫度沖擊(變化)條件可能性很小的設備,在每種相應的條件下只進行一次溫度沖擊。當預計設備會比較頻繁地暴露于溫度沖擊環境時,如果沒有多少可用的數據用于證實具體的沖擊次數,較好的方案是在每種條件下進行3次或3次以上沖擊,沖擊次數主要由預計的使用事件來決定。(源于GJB150.5A-2009) 轉換時間:當樣品暴露于溫度極值的持續時間或者等于實際的工作時間,或者等于樣品達到溫度穩定所用的時間時,轉換時間應盡可能短,最長不超過1min。兩箱法的情況下,若試驗件尺寸大,轉換時間大于3min,只要不對試驗結果產生可觀察的影響,可按下式增加轉換時間(源于GB/T2423.22-2012):t2≤0.05ts;t2—轉換時間;ts—試驗樣品的溫度穩定時間(應大于60min)應保證轉化時間能反應壽命周期剖面中實際溫度沖擊的相應時間,轉換時間應盡可能短,但若轉換時間大于1min,則應證明這些額外的時間是合理的。(源于GJB150.5A-2009)溫度變化速率:溫度變化速率取決于材料的熱傳導特性、熱容量、尺寸大小等,在大件樣品內部,溫度沖擊(變化)的幅度比所加的溫度變化要小。

8、溫度沖擊試驗標準:環境試驗 第 2 部分: 試驗方法 試驗 N: 溫度變化 GB/T2423.22-2012;環境試驗 第 2-14 部分: 試驗方法 試驗 N: 溫度變化 IEC60068-2-14:2009;

道路車輛 電氣及電子設備的環境條件和試驗 第 4 部分:氣候負荷 GB/T 28046.4-2011;

道路車輛 電氣及電子設備的環境條件和試驗 第 4 部分:氣候負荷 ISO 16750-4:2006;

通信設備通用規范 GJB 367A-2001 ;計算機通用規范 GJB 322A-1998;

電子及電氣元件試驗方法 GJB 360B-2009;裝備實驗室環境試驗方法 第 5 部分:溫度沖擊試驗 GJB 150.5A-2009;

技術偵察裝備通用技術要求 第 7 部分:環境適應性要求和試驗方法 GJB 1621.7A-2006;

微電子器件試驗方法和程序 GJB 548B-2005;

地面電子對抗設備通用規范 GJB 2225A-2008。

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