解析什么叫溫度沖擊及溫度沖擊試驗有那些試驗標準！
來源：劍喬儀器
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發(fā)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(huán)（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(xiàn)實情況要嚴苛。經(jīng)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。
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(huán)境試驗 第2部分 試驗N:溫度變化
溫度變化的現(xiàn)場條件
電子設備和元器件中發(fā)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(jīng)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(huán)境轉移到寒冷的戶外環(huán)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(chǎn)生高的溫度梯度，由于溫度變化，元器件會經(jīng)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(tǒng)通電時，人工冷卻的元器件會經(jīng)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(shù)和幅度以及時間間隔都是很重要的。
3.2應用
3.2.1正常環(huán)境
本試驗適用于可能會在空氣溫度發(fā)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(qū)域和低溫環(huán)境之間轉換；
B) 通過高性能運載工具，從地面高溫環(huán)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(huán)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(xiàn)的安全性問題和潛在的缺陷。本試驗雖然用作環(huán)境應力篩選（ESS），但經(jīng)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(xiàn)的潛在缺陷。
4.1.2 環(huán)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(huán)境時可能引發(fā)的問題示例。考慮以下典型問題，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(tài)藥丸或藥柱產(chǎn)生裂紋；
4) 不同材料的收縮或膨脹率、或誘發(fā)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。
溫度沖擊試驗的目的：工程研制階段可用于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設計和工藝缺陷；產(chǎn)品定型或設計鑒定和量產(chǎn)階段用于驗證產(chǎn)品對溫度沖擊環(huán)境的適應性，為設計定型和量產(chǎn)驗收決策提供依據(jù)；作為環(huán)境應力篩選應用時，目的是剔除產(chǎn)品的早期故障。
溫度變化試驗的類型，根據(jù)IEC和國家標準，分為三種：
1、 試驗Na:規(guī)定轉換時間的快速溫度變化；空氣；
2、 試驗Nb：規(guī)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(huán)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(huán)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(huán)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(guī)范---環(huán)境/耐久性 9.4.2
等標準。
試驗參數(shù)包括下列各項：
——試驗室環(huán)境溫度；
——高溫；
——低溫；
——暴露持續(xù)時間；
——轉換時間或變化速率；
——試驗循環(huán)數(shù)。
穩(wěn)定時間
GJB 150.5A-2009 4.3.7 溫度穩(wěn)定
試件溫度穩(wěn)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(huán)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(xù)時間的10%以內達到規(guī)定的容差范圍。
EIA-364-32E-2008 4.3 Specimen mass determination
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