快速温变测试对产品的外壳材料有哪些要求？

产品外壳材料的热膨胀系数是一个关键因素。在快速温变测试中，当温度快速变化时，材料会发生热胀冷缩现象。如果外壳材料的热膨胀系数与内部组件（如电路板、芯片等）不匹配，就可能会产生内部应力。例如，在高温环境下，外壳膨胀程度大于内部组件，会对内部组件产生挤压；在低温环境下，外壳收缩过快可能会使内部组件松动。

对于电子设备，常用的外壳材料如工程塑料 ABS（丙烯腈 - 丁二烯 -苯乙烯共聚物），其热膨胀系数相对较低，能够在一定程度上减少因温度变化引起的尺寸变化。一般 ABS 材料的热膨胀系数在（8 -10）×10⁻⁵/℃左右，在与内部电子元件配合时，可以减少因热膨胀产生的应力。

外壳材料需要能够耐受测试设定的高低温范围。在低温环境下，材料不能变脆，否则容易出现破裂。例如，一些普通的塑料在低温下会变得脆弱，如聚氯乙烯（PVC）在- 20℃以下就可能出现脆化现象，而聚碳酸酯（PC）材料则能在 - 40℃甚至更低的温度下仍保持较好的韧性。

在高温环境下，外壳材料应具有良好的热稳定性，不会发生软化、变形等情况。例如，对于一些可能在高温环境下使用的产品，如汽车发动机附近的电子设备外壳，需要使用耐高温的材料，像聚苯硫醚（PPS），其热变形温度可达260℃左右，能够承受发动机舱内的高温环境。

外壳材料的热传导性会影响产品内部的温度分布。如果外壳材料的热传导性差，在快速温变过程中，产品内部和外部的温度差异可能会很大，导致局部热应力集中。例如，陶瓷材料的热导率较低，在快速温变测试中可能会使产品内部温度变化滞后于外部环境温度变化。

而金属材料（如铝、镁合金）的热导率较高，能够使产品内部温度更快速地与外部环境温度达到平衡。以铝合金外壳为例，其热导率一般在100 - 250W/(m・K) 之间，有利于产品在快速温变环境下的热平衡。

快速温变过程中的反复热应力作用可能会加速外壳材料的老化。材料需要有良好的抗老化性能，以保证产品在长期使用过程中的外观和性能。例如，紫外线照射和温度变化的双重作用可能会使一些塑料材料发生老化，出现变色、表面粉化等现象。

对于户外产品，如太阳能电池板的外壳，需要添加抗紫外线剂等助剂来提高材料的抗老化性能。一些高性能的工程塑料，如 ASA（丙烯腈 -苯乙烯 - 丙烯酸酯共聚物），具有良好的耐候性和抗老化性能，能够在户外环境下长时间保持外观和性能不变。

外壳材料在快速温变后应仍能保持良好的机械性能，如强度、硬度和韧性等。在温度变化过程中，材料可能会因为内部应力的产生而导致机械性能下降。例如，在经过多次快速温变循环后，材料的拉伸强度可能会降低。

对于一些需要承受一定外力的产品外壳，如手持设备的外壳，要求材料在温度变化后依然能够提供足够的保护。像玻璃纤维增强塑料，在温度变化后仍能保持较高的强度和韧性，确保产品外壳的完整性。