聚氨酯發泡是恒溫恒濕快速溫變試驗箱常用的保溫材料，其閉孔結構賦予優異的隔熱性能。但在長期 - 70℃至 150℃的冷熱循環沖擊下，泡孔結構會逐漸破損：低溫會導致材料脆性增加，高溫則加速分子鏈斷裂，3 年后閉孔率可下降 20%-30%。某汽車零部件測試實驗室的數據顯示，使用 5 年的試驗箱，聚氨酯保溫層導熱系數從初始的 0.022W/(m?K) 升至 0.035W/(m?K)，導致低溫段（-40℃）的溫度恢復時間延長 15 分鐘。此外，環境中的濕氣會透過密封層滲入，使發泡材料吸濕膨脹，進一步破壞結構完整性。

玻璃纖維棉憑借耐高溫特性常用于高溫段試驗箱，但其纖維結構易受振動與氣流影響發生沉降。恒溫恒濕快速溫變試驗箱運行時的風機氣流擾動，會使纖維間的搭接結構松動，5 年后保溫層厚度可能縮減 10%-15%，形成局部空洞。同時，玻璃纖維的耐腐蝕性較差，若箱內濕度長期高于 90%，纖維表面的防潮涂層會逐漸失效，導致纖維吸濕后導熱系數上升。某電子檢測機構的檢測表明，受潮的玻璃纖維棉保溫性能會下降 30% 以上，箱壁外側出現明顯凝露。

氣凝膠氈作為保溫材料，雖初始性能優異，但在反復溫變下仍會老化。其納米多孔結構在 - 196℃至 300℃的循環中，5 年后孔隙率會降低 15%，這是由于高溫導致的納米顆粒燒結所致。同時，氣凝膠氈的纖維增強層在長期應力作用下會出現疲勞，當試驗箱門頻繁開關產生振動時，材料易出現分層現象，在接縫處形成熱橋。某航天材料實驗室的對比測試顯示，老化后的氣凝膠氈，其保溫效果衰減幅度可達 25%。