Test di shock termico

Il test di shock termico espone un prodotto o imballaggio a temperature severe per osservare se è resistente a cambiamenti bruschi di temperatura. Il prodotto passa attraverso una serie di fasi attraverso le quali viene introdotto a temperature particolarmente alte e poi a basse temperature. Prodotti o imballaggi che vengono spediti da un ambiente caldo a uno gelido durante trasporto o carico dovrebbero subire test di shock termico per imitare circostanze reali.

Significato

Lo shock termico avviene come risultato di modifiche rapide e severe di temperatura. Lo shock effettivo è il risultato di un gradiente termico, dato che il cambiamento di temperatura avviene in modo irregolare. L'alterazione della temperatura causa l'espansione della composizione molecolare di un oggetto, perché i legami che mantengono le molecole in forma si indeboliscono.

Usi

I materiali sono testati all'interno di una camera di shock termico quando vengono esaminati per la loro capacità di resistere a estremi di temperatura. All'interno della camera di shock, i prodotti sono esposti a cicli rapidi di temperature roventi e gelide per scoprire le temperature a cui la resistenza del materiale è influenzata. Il test di shock termico è usato in una varietà di industrie, incluse produzione aeronautica, terrestre e spaziale.

Effetti

Il rapido cambiamento di temperatura causa alcune aree del vetro a diventare molto più calde di altre. Questo risulta in espansione non uniforme, che mette pressione sulla formazione molecolare del vetro. Se la pressione risulta sufficientemente forte, la resistenza del materiale è sopraffatta, e il vetro si rompe.

Considerazioni

Ceramiche e vetro sono suscettibili a questo processo, principalmente perché non hanno elevata resistenza, e non sono buoni conduttori di potenza termica. Questi materiali sono regolarmente usati per applicazioni in cui estremi di temperatura sono familiari, poiché hanno alti punti di fusione. La difficoltà è come fermare lo shock termico mentre allo stesso tempo gestire gli estremi di temperatura necessari da questo metodo.

Prevenzione/Soluzione

Migliorare la resistenza allo shock in vetro e ceramiche può essere ottenuto diminuendo la loro tendenza a espandersi in modo non uniforme e migliorando la resistenza del materiale. Il vetro borosilicato è un caso di successo in questo settore. Il borosilicato è un tipo di vetro riconosciuto dai clienti come stoviglie, ma è anche usato per produrre vetreria da laboratorio. Il vetro borosilicato ha boro fuso in esso, che ferma lo shock termico riducendo l'espansione del vetro.