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          解析什么叫溫度沖擊及溫度沖擊試驗有那些試驗標準!

          返回列表 來源:劍喬儀器 瀏覽: 142 發布日期:2019-07-13

          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。

          溫度沖擊按照GJB 150.5A-2009 3.1的說法,是裝備周圍大氣溫度的急劇變化,溫度變化率大于10度/min,即為溫度沖擊。MIL-STD-810F 503.4(2001)持相類似的觀點。

          因此理解為大于這個速率的試驗就是溫度沖擊試驗。溫度沖擊試驗的速率比這個現實情況要嚴苛。經常能聽到說溫度沖擊的速率大于20度/min,30度/min,50度/分鐘,甚至更快。

          GB/T 2423.22-2012 環境試驗 第2部分 試驗N:溫度變化

           溫度變化原因有很多,相關標準里面都有提及:GB/T 2423.22-2012 環境試驗 第2部分 試驗N:溫度變化

           溫度變化的現場條件

          電子設備和元器件中發生溫度變化的情況很普遍。當設備未通電時,其內部零件要比其外表面上的零件經受的溫度變化慢。

          下列情況下,可預見快速的溫度變化:

          ——當設備從溫暖的室內環境轉移到寒冷的戶外環境,或相反情況時;

          ——當設備遇到淋雨或浸入冷水中而突然冷卻時;

          ——安裝于外部的機載設備中;

          ——在某些運輸和貯存條件下。

          通電后設備中會產生高的溫度梯度,由于溫度變化,元器件會經受應力,例如,在大功率的電阻器旁邊,輻射會引起鄰近元器件表面溫度升高,而其他部分仍然是冷的。

          當冷卻系統通電時,人工冷卻的元器件會經受快速的溫度變化。在設備的制造過程中同樣可引起元器件的快速溫度變化。溫度變化的次數和幅度以及時間間隔都是很重要的。

          GJB 150.5A-2009軍用裝備實驗室環境試驗方法第5部分:溫度沖擊試驗

          3.2應用

          3.2.1正常環境

          本試驗適用于可能會在空氣溫度發生急劇變化的地方使用的裝備。本試驗僅用來評價溫度急劇變化對裝備的外表面、安裝在外表面的零部件、或裝在靠近外表面的內部零部件的影響。典型情況如下:

          A) 裝備在熱區域和低溫環境之間轉換;

          B) 通過高性能運載工具,從地面高溫環境升到高空(只是熱到冷);

          C) 僅用外部材料(包裝或裝備表面材料)進行試驗時,從處在高空和低溫條件下熱的飛機防護殼體內向外空投。

          3.2.2安全性和環境應力篩選

          除3.3所述外,本試驗適用于提示裝備暴露在低于極端溫度變化速率(只要試驗條件下不超過裝備的設計極限)下通常出現的安全性問題和潛在的缺陷。本試驗雖然用作環境應力篩選(ESS),但經適當工程處理后,也可以將其作為一個篩選試驗(使用更極端溫度的溫度沖擊),用來揭示裝備暴露在低于極端溫度條件下會出現的潛在缺陷。 

          GJB 150.5A-2009軍用裝備實驗室環境試驗方法第5部分:溫度沖擊試驗

           

          4.1.2 環境效應

          溫度沖擊通常對靠近裝備外表面的部分影響更嚴重,離外表面越遠(當然,與相關材料的特性有關),溫度變化越慢,影響越不明顯。運輸箱、包裝等還會減小溫度沖擊對封閉的裝備的影響。急劇的溫度變化可能會暫時或永久地影響裝備的工作。下面是裝備暴露于溫度沖擊環境時可能引發的問題示例??紤]以下典型問題,有助于確定本試驗是否適用于受試裝備。

          A) 典型物理效應有:

          1) 玻璃容器和光學儀器的碎裂;

          2) 運動部件的卡緊或松弛;

          3) 爆炸物中固態藥丸或藥柱產生裂紋;

          4) 不同材料的收縮或膨脹率、或誘發應變速率不同;

          5) 零部件的變形或破裂;

          6) 表面涂層開裂;

          7) 密封艙泄漏;

          8) 絕緣保護失效。

          b)典型化學效應有:

          1)各組分分離;

          2)化學試劑保護失效。

          C)典型電效應有:

          1)電氣和電子元器件的變化;

          2)快速冷凝水或結霜引起電子或機械故障;

          3)靜電過量。

          總結

          溫度沖擊試驗的目的:工程研制階段可用于發現產品的設計和工藝缺陷;產品定型或設計鑒定和量產階段用于驗證產品對溫度沖擊環境的適應性,為設計定型和量產驗收決策提供依據;作為環境應力篩選應用時,目的是剔除產品的早期故障。

          溫度變化試驗的類型,根據IEC和國家標準,分為三種:

          1、 試驗Na:規定轉換時間的快速溫度變化;空氣;

          2、 試驗Nb:規定變化速率的溫度變化;空氣;

          3、 試驗Nc:兩液槽法快速溫度變化;液體;

          上面3種試驗,1、2以空氣作為介質,第3種以液體(水或其它液體)作為介質。1、2的轉換時間較長,3的轉換時間較短。

          標準:

          IEC 60068-2-14:2009《環境試驗第2~14部分:試驗方法試驗N:溫度變化》

          GB/T 2423.22-2012《環境試驗第2部分:試驗方法試驗N:溫度變化》

          MIL-STD-810F  方法503.4:溫度沖擊試驗

          GJB  150.5A-2009 《軍用裝備實驗室環境試驗方法第5部分:溫度沖擊試驗》

          GJB 150.5-1986

          MIL-STD-202G 方法107G:熱沖擊試驗

          GJB 360B-2009 《電子及電氣元件試驗方法》中的方法107溫度沖擊試驗。

          MIL-STD-883, Method 1010, Temperature Cycling

          JESD22-A104D, Temperature Cycling

          JESD22-A106B

          JIS C 680068-2-14:2011(替代JIS C0025:1988)

          JASO D 001

          EIA The air-to-air thermal shock test is JESD22-A104D "Temperature Cycling"

          EIA The liquid-to-liquid thermal shock test is JESD22-A106B "Thermal Shock"

          EIA-364-32E-2008

          GB897.4-2008/IEC60086-4:2007

          GJB548B-2005方法1011.1

          GJB128A-97方法1056

          ISO 16750-4:2010 Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment — Part 4: Climatic loads

          GMW3172_AUG2008 電氣/電子元件通用規范---環境/耐久性 9.4.2

          等標準。

          試驗參數包括下列各項:

          ——試驗室環境溫度;

          ——高溫;

          ——低溫;

          ——暴露持續時間;

          ——轉換時間或變化速率;

          ——試驗循環數。

          穩定時間

          GJB 150.5A-2009 4.3.7 溫度穩定

          試件溫度穩定(在轉換之前)的時間至少應保證試件整個外部的溫度均勻一致。

          GB/T 2423.22-2012 環境試驗 第2部分 試驗N:溫度變化

          7.2.1 部分最后一句:

          在放入試驗樣品后,空氣溫度應在暴露持續時間的10%以內達到規定的容差范圍。

          EIA-364-32E-2008 4.3 Specimen mass determination

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