冷热冲击测试

环境可靠性-冷热冲击概述

冷热冲击试验箱（也叫温度冲击试验箱）是用来测试材料结构或复合材料，在瞬间下经极高温及极低温的连续环境下所能忍受的程度,藉以在最短时间内试验其因热胀冷缩所引起的化学变化或物理伤害，确认产品的品质。

冷热冲击试验是质量控制和产品认证过程中一个非常重要的环节，它有助于确保产品能在恶劣的气候环境或极端的工作条件下正常工作，从而提高产品的可靠性和市场竞争力。通过这种试验，制造商可以识别产品潜在的设计缺陷或材料问题，从而进行必要的改进和优化。

温度冲击试验标准

GB/T2423.22-2012试验N：温度变化

GB-T10592-2008 高低温试验箱技术条件 

GJB150.3-1986 军用设备环境试验方法--高温试验

GJB360A-96 电子及电气元件试验方法

冷热冲击试验目的

实际上冷热冲击试验箱作为一种工具，应用在产品研制的不同阶段时的目的是不同的：

1、工程研制阶段可用于发现产品的设计和工艺缺陷;

2、产品定型或设计鉴定和批产阶段验收决策提供依据;

3、作为环境应力筛选应用时，目的是剔除产品的早期故障。

因此在编写研制过程不同阶段的环境试验大纲或筛选大纲，试验报告或筛选报告时，就将冷热冲击试验的试验目的具体化，不宜表达含糊或笼统。

温度冲击试验的参数

1、温度范围：试验箱能够达到的最高和最低温度，这取决于产品标准或客户要求 。

2、温度转换时间：试验箱能够在多长时间内从一个设定温度转换到另一个设定温度，通常转换时间应尽量短，例如MIL-STD-810F方法503.4规定转换时间不大于1分钟 。

3、保持时间：样品在每个温度点上保持的时间，例如GB 2423标准推荐的保持时间为3小时、2小时、1小时、30分钟或10分钟，具体取决于产品的热容量 。

4、循环次数：整个试验过程中，样品需要经历的高低温转换的次数，GB 2423标准分别规定了3次和5次循环 。

5、恢复时间：样品在温度冲击后恢复正常温度所需的时间，GB2423.22标准规定恢复时间应小于等于试验时间的10% 。

6、风速要求：试验箱内的风速要求小于等于2m/s，以确保受试产品在试验中不会因为过高的气流作用产生与实际使用中差异过大的热传导 。

7、湿度要求：一般要求箱内湿度小于或等于20g/m³，特别是在进行多孔渗水材料的试验时 。

这些参数的设置应根据具体的产品标准和试验目的来确定，以确保试验的有效性和可靠性。在进行试验时，还需要注意个人防护、样品选择、通风系统、设备接地、温度监控、应急措施、设备维护、数据记录、操作规范和环境考量等安全事项 。

温度冲击应用领域

高低温冲击试验箱用于电子电器零组件、自动化零部件、通讯组件、汽车配件、金属、化学材料、塑胶等行业，国防工业、航天、兵工业、BGA、PCB基扳、电子芯片IC、半导体陶磁及高分子材料之物理牲变化，测试其材料对高、低温的反复抵拉力及产品于热胀冷缩产出的化学变化或物理伤害，可确认产品的品质，从精密的IC到重机械的组件，都会用到，是各领域对产品测试的必不可少的一项测试箱。

冷热冲击测试流程

1、准备工作：

- 确认试验计划和标准，如ISO 22483、GB/T 2423.1等。

- 准备待测样品，确保样品符合试验要求，安装好传感器和监控设备。

2、样品放置：

- 将样品正确放置在冷热冲击试验箱内的样品架上，确保样品在试验过程中不会移动或受损。

- 关闭试验箱门并设置好试验所需的温度参数。

3、预处理：

- 在室温下对样品进行预处理，通常是放置一段时间以达到温度稳定。

4、高温阶段：

- 使试验箱升温至高温冲击温度（如+85°C），并保持一定时间，通常为几分钟到几十分钟。

- 监控样品的状态，记录数据。

5、冷热转换：

- 结束高温阶段后，迅速将试验箱降温至低温冲击温度（如-40°C），同样保持一定时间。

- 进行温度转换时，注意观察样品的反应，记录数据。

6、低温阶段：

- 在低温阶段结束后，观察样品是否恢复到正常状态。

7、恢复和检查：

- 试验结束后，取出样品并检查其功能和外观是否正常。

- 记录试验结果，并进行必要的性能测试，如电气特性、机械强度等。

8、数据评估：

- 分析试验数据，评估样品在冷热冲击条件下的性能表现。

- 编写试验报告，记录所有重要数据和结论。

温度冲击测试重要性 

首先，它们为不同行业提供了统一的评估标准，确保了各种产品在相同的测试条件下进行比较。这有助于制造商和消费者更好地了解产品在极端环境下的表现。

其次，温度冲击测试标准的制定充分考虑了不同领域的需求，例如汽车、电子设备、军事装备等。通过遵循相应的标准，制造商能够更好地满足特定行业的要求，提高产品的适用性和市场竞争力。

测试流程方法则确保了测试的可重复性和可靠性。预热、冷却和观测等步骤的有序进行，保证了测试样品在不同温度条件下的充分暴露，从而更全面地评估其性能和稳定性。

总体而言，温度冲击测试标准及测试流程方法的严格执行有助于提高产品质量，降低故障率，增强产品在市场上的竞争力。

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