怎么做高低温试验？高低温试验有哪些内容、方法和标准？

高低温试验作为产品环境可靠性测试中的核心环节，其重要性不言而喻。这一测试方法广泛应用于电子、汽车、航空航天、通讯、医疗设备以及建材工业等多个领域，旨在评估产品或材料在极端温度条件下的性能和可靠性。通过高低温试验，企业可以全面了解产品在极端温度条件下的性能表现，为产品的设计和改进提供科学依据，确保产品在实际使用环境中能够保持正常功能，延长使用寿命，减少故障率，提高市场竞争力。

高低温试验是通过将产品或材料置于高温和低温环境中，观察其在这些极端条件下的工作状态、性能表现及耐久性。这种测试方法不仅用于评估产品在不同温度下的耐受能力，还能检测产品在温度变化过程中的热稳定性和抗疲劳性。高温试验和低温试验分别用于确定产品在高温和低温气候环境条件下储存、运输、使用的适应性。而温度冲击试验和快速温变试验则进一步模拟了产品在温度急剧变化或快速变化的气候环境下的适应性。

高低温试验的主要内容

1. 试验目的

- 验证产品在高温和低温环境下的性能。

- 确认产品在温度变化后的耐受力。

- 检查产品在极端温度条件下的变形、功能影响等问题。

2. 试验类型

- 高温试验：验证产品在高温环境下的性能，检查是否会因高温导致溶化、效能降低、特性改变等问题。

- 低温试验：验证产品在低温环境下的性能，检查是否会因低温导致龟裂、脆化、可动部卡死等问题。

- 温度变化试验：测试产品反复承受温度限值的耐受力，检查在温度剧烈变化时是否会影响产品的正常运作。

3. 试验设备

- 高低温试验设备通常包括交变试验箱和湿热试验箱。交变试验箱是一种能够一次性设定温度、湿度和时间等试验参数的设备，试验箱会按照预设的程序自动运行，从而模拟出产品在各种复杂环境下的使用情况。这种设备特别适用于需要同时考虑温度和湿度对产品性能影响的测试场景。而湿热试验箱则是在温度控制的基础上增加了湿热系统，能够在做温度测试的同时进行湿度测试，模拟出更接近于自然气候，甚至更恶劣的气候条件，从而进一步提升被测样品的可靠性。这种设备广泛应用于对产品的防潮、防霉、耐腐蚀性以及绝缘性能等方面的测试。

- 设备主要由箱体、制冷系统、加热系统、空气循环系统以及控制系统组成。

- 设备可以模拟自然环境中的高温和低温变化，帮助测试产品的耐热、耐寒和耐干性能。

- 除了交变试验箱和湿热试验箱外，高低温试验还需要用到一些辅助设备，如温度控制器、湿度控制器、传感器、加热系统、加湿系统、除湿系统以及供水系统等。这些设备共同协作，确保试验环境能够精确控制在预设的范围内，从而得到准确可靠的测试结果。具体来说，温度控制器和湿度控制器负责监测和控制试验箱内的温度和湿度，确保它们始终保持在预设的范围内。传感器则用于实时监测试验箱内的环境条件，为控制器提供准确的反馈数据。加热系统和加湿系统则分别负责提高试验箱内的温度和湿度，而除湿系统则用于降低湿度。供水系统则主要用于加湿器的供水，确保加湿过程的顺利进行。

4. 试验标准

- 常见的试验标准包括GB/T2423.1、GB/T2423.2、IEC60068-2-1、IEC60068-2-2、MIL-STD-810F等。

- 这些标准规定了试验的条件、方法和评价准则。

高温试验：参考的测试标准包括GB/T 2423.2、IEC 60068-2-2、IEIA 364、MIL-STD-810F等。

低温试验：参考的测试标准包括GB/T 2423.1、IEC 60068-2-1、EIA 364、MIL-STD-810F等。

温度冲击试验：测试标准包括IEC60068-2-14、GB2423.22、GJB150.5等。

快速温变试验：测试标准包括GB/T 2423.34、IEC 60068-2-38、JB150.5等。

高低温试验的方法

1.高温试验：

- 目的：确定产品在高温气候环境下的适应性。

- 条件：试验的严苛程度取决于高温的温度和曝露持续时间。

- 实施：将产品置于恒温箱或恒温室内，通过热空气流动加热产品，确保箱内温度尽可能均匀。

2.低温试验：

- 目的：确定产品在低温气候环境下的适应性。

- 条件：试验的严苛程度取决于低温的温度和曝露持续时间。

- 实施：在低温箱（室）内进行，通过人工制冷的方法获得低温条件，用强迫空气循环保持低温条件的均匀性。

3.温度冲击试验：

- 目的：确定产品在温度急剧变化的气候环境下的适应性。

- 条件：试验的严苛程度取决于高低温、驻留时间和循环数。

- 实施：将产品暴露在高温和低温之间快速切换的环境中，以模拟极端温度变化的冲击。

4.快速温变试验：

- 目的：确定产品在高温和低温快速变化的气候环境下的适应性。

- 条件：试验的严苛程度取决于高低温范围、停留时间和循环数。

- 实施：以常温→低温→低温停留→高温→高温停留→常温作为一个循环，进行快速温度变化试验。

高低温试验的具体操作步骤是什么？

高低温试验的具体操作步骤可以根据不同的标准和设备略有不同，但一般来说，以下是常见的操作步骤：

试验前的准备：

- 确定试验项目、试验目的、温度范围、测试时间，并填写委托协议书。

- 选择合适的样品并进行必要的处理，如清洁、封装或固定。

- 准备好受试产品工作所需的相关仪器和线缆。

预处理：

1. 样品准备：将被测样品放置在正常的试验大气条件下，直至达到温度稳定。

2. 初步检测：对样品进行初步检测，确保其满足试验标准要求。

样品的搭接：

- 将样品置于高低温综合环境试验箱或快速温变箱中。

- 连接好产品工作所需的所有辅助设备和仪器，确保各类电源信号线缆从温度箱的专用出线圆口出线，搭接成正常工作状态。

温度控制：

- 根据委托方试验的相关要求，设置所需的温度点和试验时间、温度变化速率。

试验操作

1. 低温试验

- 断电降温：在样品断电的状态下，将温度降至-50°C，保持4小时。确保样品在低温环境下充分冷却。

- 通电测试：低温阶段结束后，通电并对样品进行性能测试，对比其在低温条件下的性能与常温相比是否正常。

- 老化测试：进行老化测试，观察是否存在数据对比错误。

2. 高温试验

- 升温保持：将温度升至+90°C，保持4小时。与低温测试相反，加热过程中不断电，保持样品内部温度处于高温状态。

- 性能测试：高温阶段结束后，对样品进行性能测试，对比其在高温条件下的性能与常温相比是否正常。

- 老化测试：进行老化测试，观察是否存在数据对比错误。

循环测试

- 重复试验：高温和低温试验分别重复10次，以确保试验结果的可靠性和稳定性。

恢复与后检测

1. 恢复：试验样品从试验箱中取出后，应在正常试验大气条件下恢复，直至试验样品达到温度稳定。

2. 后检测：根据标准中的损伤程度等方法评估检测结果，确保样品在高低温循环试验后的性能和可靠性。

注意事项

- 设备校准：在试验前，确保对高低温循环试验设备的温度控制和测量系统进行校准，使用标准温度计和湿度计。

- 样品摆放：确保样品与设备底部有一定距离，避免温度突变对产品产生过大的应力，同时避免样品相互遮挡，以保证温度均匀性。

- 数据记录与分析：在试验过程中，记录每个循环的温度变化、样品外观、功能、性能表现等数据，并在试验结束后进行整理和分析，得出结论并提出改进意见。

- 控制温度变化速率，避免过快的温度变化导致热应力损坏产品。

- 结合湿度试验（如高温高湿）可以更好地模拟实际工作环境，需注意湿度的控制。

- 确定产品在试验中是通电状态还是断电状态，根据具体测试要求选择合适的状态。

- 注意产品在高低温试验中可能受到的机械应力，特别是焊点和组件的热膨胀差异。

- 试验区域中空气和试验样品间的热交换效率取决于空气流动的速度。

- 试件的摆放应保证所有样品都处在同一环境温度下，并具有相同的安装条件。

- 试验持续的时间应根据产品的特性和试验目的来确定。

- 确保试验设备的安全性，避免因设备故障导致的安全隐患。

- 定期校准高低温试验箱，确保温度和湿度的准确性。

试验后的检查

- 检查产品表面是否有损伤、变形等缺陷。

- 对于涂镀表面，检查是否有镀层剥落、起泡或变色等现象。

- 对于塑料零件，检查其表面是否有裂纹、起泡和变形等现象。

- 检查橡胶制品是否有老化、粘结、软化和裂开等现象。

- 检查产品零件焊接部位是否有流淌现象。

- 确保产品性能数据及结构功能符合技术条件的要求，不应出现妨碍产品正常工作的任何缺陷。

安全与维护

- 安全操作：确保设备运行稳定，各参数控制准确。在试验过程中，定期检查样品的外观和性能变化。

- 设备维护：定期对设备进行维护和保养，确保其正常运行。

通过以上方法和步骤，可以有效地进行高低温试验，评估产品在极端温度条件下的性能和可靠性，从而提高产品的质量和耐用性。

高低温试验的应用

- 广泛应用于航空航天、电子电工、汽车摩托车、橡胶、塑胶、金属、船舶兵器、高等院校、科研单位等相关产品的零部件及材料的测试。这种试验主要用于检验相关产品及材料的零部件在高、低温变化的情况下的各项性能指标，确保其在实际应用中的可靠性和稳定性。进行高低温试验时，需要使用到一系列专业的设备，其中最为关键的是高低温试验设备。

- 特别适用于需要在极端温度条件下工作的产品，如燃油泵、点火线圈、怠速调节器等。

结论

高低温试验是环境试验的重要组成部分，通过模拟极端温度条件，可以有效验证产品的性能和可靠性，确保其在实际使用中能够正常工作。了解和掌握高低温试验的相关知识，对于提高产品质量和可靠性具有重要意义。

随着科技的进步和产业的发展，高低温试验技术也在不断升级和完善。未来的高低温试验箱将更加智能化，集成更多的智能控制系统，实现试验过程的自动化和智能化。通过制冷和加热系统的协同工作，高低温试验箱在温度控制精度、升降温速率、温度均匀性等方面都有了显著提升。此外，利用大数据分析和人工智能技术，高低温试验箱能够自动采集和分析试验数据，优化试验过程，提高工作效率和产品研发的迭代速度。

享检测可以根据用户需求进行高低温试验，该试验是评估产品在极端温度条件下的性能和可靠性的重要手段。这种试验能够模拟产品在高温和低温环境下的存储、运输和使用情况，从而确保其在各种气候条件下的稳定性和耐用性。