处于低温的环境，远远不只是数字仪表之上跳动着的读数，它针对产品内在具备的性能所形成的侵蚀，常常是静默然而深刻的。

低温导致材料物理性质剧变

温度一旦骤降，金属、塑料这类常见材料就会有面临变脆的风险，像普通碳钢，原本有一定韧性，在零下几十摄氏度的环境里，其内部晶格结构会出现变化，致使冲击韧性大幅下降，在外力作用下可能会突然发生脆性断裂，2023年某汽车零部件厂的耐寒测试中就曾因类似现象致使批量样品失效 。

聚合物材料受低温影响也是极为明显的，比如聚丙烯，也就是PP，还有聚氯乙烯，即PVC，这类常用的塑料，其分子链段在低温的时候，活动能力会下降，材料会从刚开始的柔软状态，转变成硬且脆的状态。而且这样子的转变，不仅会对产品的外观以及手感形成影响，甚至更有可能让其在进行安装或者投入使用的过程里，因为出现轻微的弯曲或者受到撞击，进而不断产生裂纹，这样一来，就会直接对产品的结构完整性以及使用寿命造成影响。

活动部件卡滞与润滑失效

低温，对设备里的运动部件，构成直接威胁， 许多精密仪器，或机械装置，依赖轴承、齿轮、滑轨等活动部件的顺畅运转， 当环境温度过低，常用的矿物润滑油或润滑脂，粘度会急剧增大，流动性变差，以致接近凝固状态，无法在摩擦表面形成有效油膜。

这会致使启动扭矩显著增大，电机出现过载的状况，严重情形下部件会彻底卡死。在北方冬季的户外工程机械里面，常常会因为液压油凝固致使设备无法启动运行。即便处于实验室内受控制的冷热冲击箱当中，反复进行的低温循环也会加快润滑剂的性能衰减，必须定期开展检查并进行更换。

弹性体与密封材料性能退化

温度对橡胶、硅胶这类弹性体材料而言极其敏感，在经历低温冲击的状况下，其高分子链段的灵动性将会被束缚，致使材料的弹性模量出现提升，具体展现为硬度增大、弹性降低，用于密封之举的O型圈有可能会丢失预紧力，进而造成密封功能失效，引发气体或者液体出现泄漏现象。

比如，严寒天气当中，汽车门框那儿的橡胶密封条会变硬，进而隔音以及防水效果大幅降低。一些借助橡胶减震的元器件，其阻尼特性也是会改变滴，这会对整个系统的振动控制性能造成影响。这种性能出现退化情况在某些时候是能够恢复的，然而经过多次冲击以后就有可能产生永久性的形变。

电化学性能与电池功能受阻

电化学反应所依赖的系统与元件，会被低温严重干扰。各类电池最为典型，像铅酸电池，锂离子电池以及镍氢电池，不管是哪种，其内部电解液离子电导率，都会随着温度降低而下降，化学反应速率也会减慢。这会直接致使电池内阻增大，输出电压以及可用容量急剧减少，设备可能无法开机，或者瞬间关机。

存在类似问题的还有电解电容，当所处温度过低时，其电解质会出现变得粘稠的情况，甚至还会部分固化，进而致使等效串联电阻也就是ESR升高，滤波性能由此恶化。在通信基站这类环境严苛的设备选型应用当中，对于元器件的工作温度范围必须予以特别关注。

绝缘材料老化与电气风险

并不是只有“冰冻”效果才会因持续或者循环的低温环境产生，加速某些绝缘材料的老化进程它同样会。比如说，一些早期的PVC电缆绝缘层，其中增塑剂在低温的情形下容易析出，致使材料自身发硬、出现龟裂，绝缘性能降低。变压器和电机绕组间的绝缘漆也有可能由于反复热胀冷缩而产生微裂纹。

初期时，这些细微损伤不容易被察觉，然而却埋下了安全方面的隐患。当设备恢复到正常温度或者带着负载运行的时候，有可能引发局部放电，甚至会导致电气击穿。所以，对于在有着剧烈温差的环境里使用的电气产品而言，其绝缘系统的设计是需要经过更加严格验证的 。

尺寸收缩与装配应力

“热胀冷缩”属于基本的物理规律，然而在多材料组装的产品当中，它所带来的问题繁杂，不同材料的热膨胀系数存有差异，举例来说铝的膨胀系数要远远大于不锈钢，在低温状况下，各部件收缩程度不相一致，会于装配结合面产生巨大的内应力。

这种应力会致使连接件出现松动情况又或者螺纹发生滑丝状况，还可能造成焊接点产生开裂现象，甚至会让光学元件的对准精度消失不见。而在航天领域当中，当卫星上的精密仪器进出地球阴影区并且经历剧烈温差之际，其结构的尺寸稳定性成为了设计方面不容忽视的核心挑战之一，这就必须借助材料匹配以及特殊结构设计来予以补偿 。

在产品研发期间，或者质量测试进程里，你有没有碰到过，因为低温环境而致使的意外故障呢？欢迎于评论区，分享你的经历哟，还有解决方案呢，如果你的经验，对其他人有帮助，可千万别忘了点赞，以及分享这篇文章呀。