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溫度沖擊試驗(yàn)與溫度循環(huán)試驗(yàn)，該如何選擇？
發(fā)表時(shí)間:2023-12-26 11:44:35
溫度沖擊試驗(yàn)與溫度循環(huán)試驗(yàn)的差異主要是應(yīng)力負(fù)荷機(jī)理不同。溫度沖擊試驗(yàn)主要考察由于蠕變及疲勞損傷引起的失效，而溫度循環(huán)主要考察由于剪切疲勞引起的失效。
 
各種試驗(yàn)?zāi)康募碍h(huán)境條件對(duì)比：
 
一、溫度沖擊試驗(yàn)
 
升溫/降溫速率不低于30℃/分鐘。溫度變化范圍很大，同時(shí)試驗(yàn)嚴(yán)酷度還隨著溫度變化率的增加而增加。
 
溫度沖擊試驗(yàn)容許二槽式試驗(yàn)裝置，溫度循環(huán)試驗(yàn)使用單槽式試驗(yàn)裝置。在二槽式箱體內(nèi)，溫度變化率要大于50℃/分鐘。
 
引起溫度沖擊的原因：回流焊、干燥、再加工、修理等制造、修理工藝中劇烈的溫度變化。
 
加速應(yīng)力試驗(yàn)：加速試驗(yàn)是使用比在實(shí)際環(huán)境中更短的時(shí)間，對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行的加速試驗(yàn)，以考察其失效機(jī)理。試驗(yàn)的加速就是采用加大應(yīng)力的方法促使試驗(yàn)樣品在短期內(nèi)失效，但是必須避免其他應(yīng)力引起的失效機(jī)理。
 
那么，進(jìn)行溫度沖擊試驗(yàn)有哪些重要因素呢？
 
1. 暴露條件
 
依據(jù)產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用過程中，所處的地理位置情況、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)等確定試驗(yàn)溫度，也可根據(jù)其最極端的非工作溫度要求來確定試驗(yàn)溫度。
 
2. 高低溫持續(xù)時(shí)間
 
試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間（沖擊次數(shù)）的確定，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用過程中遇到的情況來確定。因此，有以下幾種情況的沖擊試驗(yàn)：
 
1）根據(jù)恒定極值溫度的單方向溫度沖擊，針對(duì)暴露于單方向溫度沖擊可能性很小的產(chǎn)品，在每種相應(yīng)條件下進(jìn)行至少一次沖擊；
 
2）根據(jù)恒定極值溫度的單循環(huán)沖擊，針對(duì)暴露于溫度沖擊環(huán)境可能僅為一次的設(shè)備；
 
3）根據(jù)恒定極值溫度的多循環(huán)沖擊，當(dāng)預(yù)測(cè)產(chǎn)品更頻繁地暴露于沖擊環(huán)境時(shí)，幾乎沒有用于證實(shí)具體沖擊次數(shù)的可用數(shù)據(jù)。
 
圖1-恒定極值溫度的單方向溫度沖擊

圖2 -恒定極值溫度的單循環(huán)沖擊

圖3-恒定極值溫度的多循環(huán)沖擊
 
3. 轉(zhuǎn)換時(shí)間
 
GJB 150中要求高低溫極值之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于5min；而GJB 150A中要求轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于1min，以達(dá)到最大的溫度沖擊效果。當(dāng)轉(zhuǎn)換時(shí)間超過1min時(shí)，應(yīng)說明超時(shí)的合理性。
 
4. 溫度變化速率
 
具體體現(xiàn)在升溫/降溫速率不低于30℃/分鐘。溫度變化范圍很大，同時(shí)試驗(yàn)嚴(yán)酷度還隨著溫度變化率的增加而增加。
 
二、溫度循環(huán)試驗(yàn)
 
溫度循環(huán)就是將試驗(yàn)樣品暴露于預(yù)設(shè)的高低溫交替的試驗(yàn)環(huán)境中。為避免溫度沖擊的影響，試驗(yàn)時(shí)溫度變化率必須小于20℃/分鐘。同時(shí)，為達(dá)到蠕變及疲勞損傷的效果，推薦試驗(yàn)溫度循環(huán)為25℃~100℃，或者也可根據(jù)產(chǎn)品的用途使用0℃~100℃的循環(huán)試驗(yàn)，曝露時(shí)間為各15分鐘。
 
溫度循環(huán)的技術(shù)指標(biāo)包括：高溫溫度、高溫保持時(shí)間、下降速率、低溫溫度、低溫保持時(shí)間、上升速率、循環(huán)次數(shù)。試驗(yàn)的嚴(yán)苛程度取決于高/低溫、濕度和曝露持續(xù)時(shí)間。
 
測(cè)試參考標(biāo)準(zhǔn)有 : GB/T 2423.34-2012、IEC 60068-2-38：2009、JESD22-A104F：2020等。
 
圖4-常見溫循試驗(yàn)曲線圖
 
三、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)
 
對(duì)產(chǎn)品施加環(huán)境應(yīng)力促使早期失效產(chǎn)品存在的潛在缺陷盡快暴露而予以剔除。