溫度沖擊試驗(yàn)與溫度循環(huán)試驗(yàn)的顯著差異在于其應(yīng)力負(fù)荷機(jī)制。前者主要關(guān)注因蠕變及疲勞損傷引發(fā)的失效,而后者則側(cè)重于因剪切疲勞導(dǎo)致的失效。溫度沖擊試驗(yàn)可選用二槽式試驗(yàn)裝置進(jìn)行;而溫度循環(huán)試驗(yàn)則通常使用單槽式裝置。在二槽式箱體內(nèi),溫度變化率需超過50℃/分鐘。
1、溫度沖擊試驗(yàn),也稱作高低溫循環(huán)沖擊或冷熱沖擊試驗(yàn),其基本原理在于通過在不同溫度下對(duì)物體內(nèi)部成分因熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行測試,以此評(píng)估產(chǎn)品的質(zhì)量。 該試驗(yàn)通常被應(yīng)用于LED等產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn),屬于破壞性試驗(yàn)。 溫度沖擊試驗(yàn)的溫度范圍通常設(shè)定在-45℃至+105℃之間。 在每個(gè)循環(huán)中,溫度會(huì)每隔半小時(shí)變化一次,一般至少需要完成50個(gè)循環(huán)以上。
2、溫度沖擊試驗(yàn)是用于考核產(chǎn)品對(duì)周圍環(huán)境溫度急劇變化的適應(yīng)性的測試。試驗(yàn)?zāi)康模簻囟葲_擊試驗(yàn)的主要目的是確定測試產(chǎn)品在周圍大氣溫度急劇變化時(shí)的適應(yīng)性及被破壞性。這種試驗(yàn)對(duì)于評(píng)估產(chǎn)品在極端溫度條件下的可靠性和耐久性至關(guān)重要,特別是在那些經(jīng)歷快速溫度變化的環(huán)境中使用的產(chǎn)品。
3、溫度沖擊試驗(yàn)(Thermal Shock Testing 或 Temperature Shock Testing),也被稱為溫度循環(huán)(Temperature Cycling)及高低溫冷熱沖擊試驗(yàn),是一種用于評(píng)估裝備或材料在急劇溫度變化環(huán)境下的性能及可靠性的試驗(yàn)方法。
4、試驗(yàn)?zāi)康模簝蓚€(gè)標(biāo)準(zhǔn)中溫度沖擊試驗(yàn)的敘述目的基本一致,即確定裝備或產(chǎn)品能否經(jīng)受其周圍大氣溫度的急劇變化而不產(chǎn)生物理損壞或性能下降。這種急劇變化通常定義為溫度變化率大于10℃/min。應(yīng)用對(duì)象:MIL-STD-810F主要應(yīng)用于元部件和設(shè)備,而GB 2423則更廣泛地應(yīng)用于元器件、設(shè)備和其它產(chǎn)品。
5、溫度沖擊和溫度循環(huán)的主要區(qū)別如下:試驗(yàn)裝置與溫度變化率 溫度沖擊試驗(yàn):主要由冷熱沖擊箱完成,升溫/降溫速率不低于30℃/分鐘,甚至在某些二槽式試驗(yàn)裝置中,溫度變化率要大于50℃/分鐘。溫度變化范圍大,試驗(yàn)嚴(yán)酷度隨著溫度變化率的增加而增加。
該熱沖擊試驗(yàn)箱滿足EIA-364-32標(biāo)準(zhǔn),能夠準(zhǔn)確模擬極端高溫和低溫環(huán)境,以及在這些環(huán)境之間的快速轉(zhuǎn)換,從而評(píng)估連接線的電阻性能。其設(shè)計(jì)合理,參數(shù)精確,是進(jìn)行此類測試的理想設(shè)備。
目的:評(píng)估連接器在急速的大溫差變化下,對(duì)其功能品質(zhì)的影響。參考標(biāo)準(zhǔn):EIA-364-32檢測方法:將連接器置于冷熱沖擊試驗(yàn)箱中,經(jīng)歷快速溫度變化,觀察并記錄連接器在測試過程中的性能變化。通過比較測試前后的性能差異,評(píng)估冷熱沖擊對(duì)連接器的影響。
預(yù)先設(shè)定試驗(yàn)開始時(shí)間,試驗(yàn)箱自動(dòng)開始起動(dòng)并準(zhǔn)備開始試驗(yàn)。曝露時(shí)間縮短功能。試驗(yàn)區(qū)的下風(fēng)溫度達(dá)到曝露溫度后轉(zhuǎn)換到下一個(gè)曝露的功能。前處理/后處理功能。在循環(huán)試驗(yàn)開始前或結(jié)束后,試樣被曝露在高溫環(huán)境中(熱處理)維持一定時(shí)間。干燥運(yùn)轉(zhuǎn)功能。試驗(yàn)結(jié)件下運(yùn)轉(zhuǎn)一定的時(shí)間。
試驗(yàn)設(shè)備:冷熱沖擊試驗(yàn)箱應(yīng)滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求,包括溫度控制精度、溫度均勻性、溫度恢復(fù)速度等。樣品準(zhǔn)備:試驗(yàn)樣品應(yīng)按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行預(yù)處理,包括清潔、干燥、安裝等。試驗(yàn)過程:在試驗(yàn)過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行操作,包括溫度設(shè)置、時(shí)間控制、樣品觀察等。
測試難度與要求:冷熱沖擊測試的技術(shù)難度和設(shè)備要求顯著高于普通測試,因?yàn)槠鋵?duì)產(chǎn)品的沖擊性更大,需要更嚴(yán)格的測試條件和設(shè)備性能。綜上所述,冷熱沖擊測試以其嚴(yán)苛的條件考驗(yàn)了產(chǎn)品的耐久性與可靠性,為材料和設(shè)備能否滿足真實(shí)使用場景中的環(huán)境挑戰(zhàn)提供了科學(xué)依據(jù)。
溫度范圍:一般來說,冷熱沖擊試驗(yàn)的溫度范圍是從-50℃到150℃,但具體范圍應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和要求來調(diào)整。有些標(biāo)準(zhǔn)中提到的溫度范圍可能在0℃到150℃之間。沖擊時(shí)間:沖擊時(shí)間是指樣品從一種溫度狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種溫度狀態(tài)所需的時(shí)間。
在進(jìn)行冷熱沖擊試驗(yàn)時(shí),通常會(huì)參考以下一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性:MIL-STD-810G 描述:美國國防標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了各種環(huán)境條件下的試驗(yàn)方法,包括冷熱沖擊試驗(yàn)。該標(biāo)準(zhǔn)旨在確保軍事裝備在極端環(huán)境條件下的性能和可靠性。
冷熱沖擊試驗(yàn)是用于檢驗(yàn)產(chǎn)品在快速溫度變化環(huán)境下的適應(yīng)性。常見標(biāo)準(zhǔn)包括國標(biāo)GB 2423和IEC 60068-2-14。在試驗(yàn)過程中,產(chǎn)品首先在室溫下放置于試驗(yàn)箱,然后將溫度調(diào)整至規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)。當(dāng)溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,產(chǎn)品暴露于指定持續(xù)時(shí)間。對(duì)于需要通電運(yùn)行的樣品,應(yīng)在達(dá)到穩(wěn)定溫度后通電,并進(jìn)行功能檢測。
冷熱沖擊試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)主要包括國標(biāo)GB 2423和IEC 60068214。以下是關(guān)于這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)解釋:國標(biāo)GB 2423:該標(biāo)準(zhǔn)是中國制定的關(guān)于冷熱沖擊試驗(yàn)的方法標(biāo)準(zhǔn)。在試驗(yàn)中,產(chǎn)品首先在室溫下放置于試驗(yàn)箱中。隨后,將試驗(yàn)箱的溫度調(diào)整至規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí),待溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,產(chǎn)品暴露于指定持續(xù)時(shí)間。
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