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關(guān)于常壓法熱老化試驗(yàn)怎么做？其方法的講解

發(fā)布時(shí)間：2021-11-24 249

　　一、常壓法熱老化試驗(yàn)的原理

　　熱空氣老化試驗(yàn)通常在老化箱中進(jìn)行。

　　在箱內(nèi)保持一定的風(fēng)速和溫度，因?yàn)闊岷脱醯墓餐饔?，聚合物材料在熱分解或熱氧化過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生一系列的性能變化，從而導(dǎo)致外觀(guān)變化和一系列性能劣化。

　　長(zhǎng)期受熱時(shí)，由于某些低分子添加劑的作用和加熱損耗，也給外觀(guān)與物性造成很大影響。

　　由于聚合物材料和添加劑配方的不同，在熱穩(wěn)定性上存在著差別。

　　采用定期對(duì)試樣進(jìn)行觀(guān)察、檢查和性能測(cè)試的方法，對(duì)試樣抗熱老化的能力做出定量或定性的評(píng)價(jià)。

　　二、熱老化試驗(yàn)箱

　　1、定義：口沒(méi)有空氣濕度調(diào)節(jié)而有可調(diào)換氣量加熱試驗(yàn)箱。

　　2、產(chǎn)品用途：熱老化試驗(yàn)箱用于科研單位、工廠(chǎng)作可塑料性材料（橡膠、塑料）電氣絕緣及其他材料的熱老化試驗(yàn)。

　　3、儀器原理：把塑料試樣放進(jìn)給定條件的熱老化試驗(yàn)箱中，讓塑料試樣受熱，并使氧氣加速老化。檢測(cè)暴露前后性能的變化，評(píng)定其耐熱老化性能。

　　4、熱老化試驗(yàn)裝置要求：

　?、佟⒐ぷ鳒囟龋?0~200℃或40~300℃。

　?、?、溫度波動(dòng)度：±1℃，應(yīng)備有防超溫裝置。

　?、?、溫度均勻性：溫度分布的偏差應(yīng)在1%。

　?、?、平均風(fēng)速：0.5～1.0m/s，允許偏差±20%。

　　⑤、換氣率：1～100次/h。

　?、?、工作容積為0.1～0.3m2，室內(nèi)備有安置試樣的網(wǎng)板或旋轉(zhuǎn)架。

　　⑦、旋轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)速：?jiǎn)屋S式為10～12r/min，雙軸式的水平軸和垂直軸均為1～3r/min，兩軸的轉(zhuǎn)速比應(yīng)不成整數(shù)或整數(shù)分之一。

　?、唷㈦p軸式試樣架的旋轉(zhuǎn)方式：一邊以水平軸作中心，同時(shí)水平軸又繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。

　　三、試樣

　　試樣的形狀和尺寸應(yīng)符合塑料性能檢測(cè)方法的規(guī)定。試樣按相關(guān)的制樣方法配制，并根據(jù)相關(guān)塑料檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢測(cè)周期決定。每周期每組試樣通常多于5個(gè)，根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的不同，通常要多于5件。

　　四、熱老化試驗(yàn)條件

　　試驗(yàn)溫度：根據(jù)塑料的使用要求和試驗(yàn)?zāi)康拇_定。

　　溫度均勻性：試驗(yàn)箱空間溫度分布的偏差小于或等于試驗(yàn)溫度的1%。

　　平均風(fēng)速：試驗(yàn)箱室內(nèi)的平均風(fēng)速可在0.5～1.0m/s內(nèi)選取，允許偏差土20%。

　　換氣率：根據(jù)試樣的特性及數(shù)量在1～100次/h內(nèi)選取。資西斯(試驗(yàn)周期及期限：按預(yù)定目的確定試驗(yàn)取樣周期次數(shù)及時(shí)間間隔長(zhǎng)短，也可根據(jù)性能變化加以調(diào)整；試驗(yàn)期限應(yīng)根據(jù)塑料特性決定，一般以某一規(guī)定的暴露時(shí)間，或以性能變化至某一規(guī)定值（通常取保持率50%）時(shí)的暴露時(shí)間為試驗(yàn)終止時(shí)間。

　　五、熱老化試驗(yàn)步騾

　　1、調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱：調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱根據(jù)試驗(yàn)要求，按規(guī)定調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱的試驗(yàn)溫度、溫度均勻性、平均風(fēng)速及換氣率等參數(shù)。

　　2、安置試樣：安置試樣試驗(yàn)前試樣需統(tǒng)一編號(hào)、測(cè)量尺寸，并應(yīng)保證試樣清潔。試樣可襯有或用包有惰性材料的金屬夾或金屬絲，將其安置在網(wǎng)板、單軸旋轉(zhuǎn)架或雙軸旋轉(zhuǎn)架上。試樣與工作室內(nèi)壁之間距離大于70mm，試樣之間距離大于10mm，工作室容積與試樣總體積之比不小于5:1。

　　3、升溫計(jì)時(shí)：升溫計(jì)時(shí)一般將試樣安置于常溫的試驗(yàn)箱中，然后逐漸升溫至規(guī)定的試驗(yàn)溫度后開(kāi)始計(jì)時(shí)。若已知溫度突變不會(huì)對(duì)試樣造成有害影響和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響不大的情況下，亦可將試樣放置于已達(dá)到試驗(yàn)溫度的箱中試驗(yàn)，待溫度恢復(fù)至規(guī)定值時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。

　　4、周期取樣：周期取樣按規(guī)定或預(yù)定的測(cè)試周期依次從試驗(yàn)箱中取樣，直到試驗(yàn)結(jié)束。取樣速度要快，并暫停通風(fēng)，盡可能減少箱內(nèi)溫度變化。在網(wǎng)板式試樣架上，為了降低溫度不均勻的作用，可周期地交換網(wǎng)板上試樣的位置。

　　5、性能測(cè)試：性能檢測(cè)根據(jù)所選定的項(xiàng)目，按相關(guān)塑料性能試驗(yàn)方法，在暴露前后檢測(cè)試樣性能變化。

　　六、影響因素

　　1、試驗(yàn)溫度的選擇

　　溫度的變動(dòng)是影響熱老化結(jié)果最重要的因素，試驗(yàn)箱內(nèi)溫度的變動(dòng)程度用溫度波動(dòng)度（指箱內(nèi)同一位置的溫度隨時(shí)間周期地或長(zhǎng)期的漂移變化情況）以及溫度均勻性（指箱內(nèi)不同位置某一測(cè)試時(shí)間范圍內(nèi)的變動(dòng)情況）兩個(gè)技術(shù)參數(shù)來(lái)表征。箱內(nèi)溫度變動(dòng)要盡可能小，一般波動(dòng)度不大于1℃，均勻性不大于1%。

　　2、熱老化試驗(yàn)箱溫度變動(dòng)、風(fēng)速、換氣率的影響

　?、?、風(fēng)速

　　為了使試樣在箱中受熱均勻，試驗(yàn)箱由鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)。箱中空氣流速稱(chēng)風(fēng)速，風(fēng)速對(duì)熱交換率影響明顯。風(fēng)速大熱交換率高，老化速率快，所以選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速（一般是在0.5~1.0m/s范圍）是保證獲得正確結(jié)果的一個(gè)重要條件。

　?、?、換氣量

　　換氣量的選擇主要根據(jù)是否要排除有害氣體、使箱內(nèi)不斷補(bǔ)充新鮮空氣并保持空氣成分的一致、使熱氧化反應(yīng)正常來(lái)考慮。換氣量過(guò)大，耗電量大、溫度分布不易均勻；換氣量過(guò)小則氧化反應(yīng)不充分，影響老化速度。綜合考慮換氣量是在保證氧化反應(yīng)充分的前提下，盡可能選擇小的換氣量。

　　3、試樣放置

　　熱老化試驗(yàn)箱內(nèi)試樣如過(guò)密過(guò)多會(huì)影響空氣流動(dòng)、導(dǎo)致?lián)]發(fā)物不易排除、影響溫度分布造成條件不均。為了減少箱內(nèi)各部分溫度及風(fēng)速不均的影響，采用旋轉(zhuǎn)試樣或周期性互換試樣位置的辦法予以改善。

　　4、評(píng)定指標(biāo)的選擇

　　老化程度的表示，是以性能指標(biāo)保持率或變化百分率表示，評(píng)定指標(biāo)的選擇要以能快速獲得結(jié)果并結(jié)合使用實(shí)際的原則來(lái)考慮。同一材料經(jīng)受熱氧作用后的各性能指標(biāo)并不是以相同的速度變化，如HDPE老化過(guò)程中斷裂伸長(zhǎng)率變化最快，第二是是缺口沖擊強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度最慢。由此可見(jiàn)，正確選擇評(píng)定指標(biāo)（可選一種或幾種綜合評(píng)定)是快速獲得可靠結(jié)果的關(guān)鍵。

　　以上就是關(guān)于常壓法熱老化試驗(yàn)的講解，希望對(duì)大家有所幫助。作為獨(dú)立的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)——中科檢測(cè)，具有各級(jí)政府部門(mén)認(rèn)可的科研成果檢測(cè)資格，得到國(guó)家創(chuàng)新基金扶持，并取得了豐碩的科研成績(jī)。

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