產(chǎn)品&規(guī)范 | 高溫 | 低溫 | 溫變率 | 循環(huán)數(shù) | 循環(huán) 時間 | 備注 | |
MIL-STD-2164、GJB-1032-90 電子產(chǎn)品應(yīng)力篩選 | 工作極限溫度 | 工作極限溫度 | 5℃/min | 10~12 | 3h20min | ||
MIL-344A-4-16 電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選 | 71℃ | -54℃ | 5℃/min | 10 | |||
MIL-2164A-19 電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選 | 工作極限溫度 | 工作極限溫度 | 10℃/min | 10 | 駐留時間為內(nèi)部達(dá)到設(shè)定溫度10℃時 | ||
NABMAT-9492 美軍hai軍制造篩選 | 55℃ | -53℃ | 15℃/min | 10 | 駐留時間為內(nèi)部達(dá)到設(shè)定溫度5℃時 | ||
GJB/Z34-5.1.6 電子產(chǎn)品定量環(huán)境應(yīng)力篩選 | 85℃ | -55℃ | 15℃/min | ≧25 | 達(dá)到溫度穩(wěn)定的時間 | ||
GJB/Z34-5.1.6 電子產(chǎn)品定量環(huán)境應(yīng)力篩選 | 70℃ | -55℃ | 5℃/min | ≧10 | 達(dá)到溫度穩(wěn)定的時間 | ||
筆記型計算機 | 85℃ | -40℃ | 15℃/min |
冷熱循環(huán)測試是利用冷熱沖擊試驗箱進行的一項實驗,旨在模擬產(chǎn)品在實際使用環(huán)境中可能遭遇的高溫和低溫之間的快速變化,從而評估材料或設(shè)備在這種溫差變化下的可靠性和耐久性。
冷熱循環(huán)測試的工作原理:
冷熱循環(huán)測試通常通過將產(chǎn)品(或樣品)置于試驗箱內(nèi),在高溫和低溫之間進行反復(fù)切換,觀察其在多個冷熱循環(huán)后是否出現(xiàn)損壞、失效或性能下降。試驗的核心是評估材料和部件在溫差變化帶來的熱應(yīng)力下的反應(yīng),例如熱膨脹、熱應(yīng)力、裂紋、脆化等現(xiàn)象。
冷熱循環(huán)測試測試?yán)錈釠_擊試驗箱測試流程:
溫度設(shè)定:
高溫:試驗箱內(nèi)的溫度設(shè)置為高溫(通常為60℃到150℃,某些情況下可設(shè)定更高)。
低溫:試驗箱內(nèi)的溫度設(shè)置為低溫(通常為-40℃到-70℃,某些設(shè)備可以達(dá)到-100℃或更低)。
溫度循環(huán):
在設(shè)定的周期內(nèi),試驗箱會自動循環(huán)進行高溫和低溫的切換。例如,可以設(shè)定一個周期為10分鐘高溫 → 10分鐘低溫,然后再切換回來。不同的測試標(biāo)準(zhǔn)會有不同的循環(huán)參數(shù),可以設(shè)定不同的溫度變化速率和循環(huán)次數(shù)。
冷卻與加熱:
冷卻系統(tǒng):試驗箱通常配備強力的制冷裝置(如壓縮機、液氮等),能迅速將溫度降至所需的低溫。
加熱系統(tǒng):加熱裝置(如電加熱棒、加熱板等)用于在測試中快速提高箱體內(nèi)的溫度至高溫。
樣品測試:
在溫度變化過程中,樣品的表現(xiàn)會被實時監(jiān)控。測試的重點通常包括樣品的物理變化(如開裂、變形)以及功能變化(如電氣性能、機械強度)。
多次循環(huán):
測試通常不是一次性的,而是會進行多次高低溫循環(huán)(例如1000次循環(huán)),以模擬長期使用過程中材料可能會經(jīng)歷的溫差變化。
冷熱循環(huán)測試測試?yán)錈釠_擊試驗箱測試目標(biāo)與評估:
耐熱性與耐冷性:
測試樣品是否能夠經(jīng)受住高溫和低溫環(huán)境下的反復(fù)變化。冷熱循環(huán)會導(dǎo)致材料膨脹和收縮,評估其是否發(fā)生脆裂、變形或功能喪失。
熱疲勞:
通過多次循環(huán),測試材料或組件在長期冷熱變化中的疲勞強度,確保其在反復(fù)冷熱沖擊后仍能保持結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。
應(yīng)力裂紋和變形:
在冷熱循環(huán)過程中,材料可能因熱應(yīng)力出現(xiàn)裂紋、剝離或破裂,測試其抗熱應(yīng)力的能力。
密封性檢測:
對電子設(shè)備等敏感產(chǎn)品進行測試,評估其在冷熱沖擊后的密封性能,確保在溫度變化下沒有漏氣或漏水現(xiàn)象。
功能穩(wěn)定性:
對電子元件和機械部件進行功能測試,評估它們在冷熱交替變化中是否失效,確保設(shè)備在不同氣候條件下能夠正常運行。
典型應(yīng)用領(lǐng)域:
電子產(chǎn)品測試:
手機、電視、計算機等產(chǎn)品,需要驗證它們在高溫或低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。例如,檢查電池性能在溫度變化中的變化,確保在高溫夏季或寒冷冬季依然能夠正常使用。
汽車零部件:
汽車的電子控制系統(tǒng)、傳感器、密封件等需要在不同氣候條件下驗證其穩(wěn)定性,確保產(chǎn)品不會因冷熱交替造成故障。
航空航天:
航空航天器件需要經(jīng)受的溫度變化,冷熱循環(huán)測試可以評估這些設(shè)備在快速溫差變化中的可靠性。
太陽能光伏組件:
光伏板等太陽能設(shè)備需要經(jīng)歷長時間的溫度變化,冷熱循環(huán)測試可以評估其耐用性和長期穩(wěn)定性。
家電產(chǎn)品:
冰箱、空調(diào)、洗衣機等家電需要進行冷熱循環(huán)測試,確保其在季節(jié)變化中能夠持續(xù)穩(wěn)定運行。
結(jié)論:
冷熱循環(huán)測試是了解產(chǎn)品在溫度變化環(huán)境中可靠性的有效手段。通過高溫與低溫的反復(fù)交替,能夠模擬真實世界中可能發(fā)生的溫差變化,從而幫助制造商在產(chǎn)品設(shè)計階段預(yù)見潛在的質(zhì)量問題。這樣一來,廠家可以優(yōu)化產(chǎn)品的材料和工藝,確保其在實際應(yīng)用中具有更高的穩(wěn)定性和耐用性。