温度循环
热循环试验,也称为温度循环试验、高低温循环试验,将试验样品暴露于预设的高低温交替的试验环境中所进行的可靠性试验。热循环试验适用于揭示评估由剪切应力所引起的“蠕变-应力释放”疲劳失效机理和可靠性,在焊点的失效分析和评价方面应用广泛
基本概念
热循环试验是指在常压下进行试件温度循环的试验,主要目的是为了暴露产品中潜在的材料缺陷和制造质量缺陷,消除早期失效,提高产品可靠性。随着航天器在轨寿命的提高,对航天器可靠性有了更高的要求,在航天器发射之前,需要对其产品进行温度应力筛选,有利于检测组件之间的热接口和机械接口,验证总装后产品的硬件、相互连接的单元以及热控系统的可靠性,暴露出通电条件下星上仪器的早期故障,提高航天产品可靠性。但是在热循环试验过程中,由于温度变化大,试验箱内或产品表面会出现结露现象,影响产品质量。
试验设备
热循环试验一般采用高低温交变试验箱或高低温交变湿热试验箱进行试验,其中高低温交变试验箱的一般性能规格为:
温度范围:-73℃~ 177℃(国产设备大多为-80℃~ 130℃)
变温速率(空气):最大23℃/min
变温速率(样品表面):最大15℃/min
容积:150~1200L,可选
应注意到,市场上的温度、湿度试验箱有恒定试验箱、交变试验箱两种情况,普遍的高低温试验箱一般指的是恒定高低温试验箱,其控制方式为:设定一个目标温度,试验箱具有自动恒温到目标温度的能力,高、低温交变试验箱具有设定一条或者多条高低温变化、循环的程序,试验箱有能力根据预置的曲线完成试验过程,并且可以在最大升温、降温速率能力的范围内,精确控制升温、降温的速率。高低温湿热试验箱、高低温交变湿热试验箱也一样。交变试验箱都具有恒定试验箱的功能,但交变试验箱的制造成本较高。
应用范围
温度循环测试主要针对仪器仪表材料、电工、电子产品、家用电器、汽摩配件、化工涂料、航空航天产品及其他相关产品零部件。
