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老化試驗(yàn)是什么？

  老化試驗(yàn)主要是是指橡膠、塑料制品、電氣絕緣材料等原材料的熱氧老化試驗(yàn)；或者電子零件和塑化產(chǎn)品的通風(fēng)老化試驗(yàn)。老化試驗(yàn)分為溫度老化、陽光老化、加載老化等。高溫老化一般分為幾個(gè)等級(jí)，工業(yè)一般為70度、4小時(shí)、15度等級(jí)，一般為40度、55度、70度、85度等級(jí)，時(shí)間一般為4小時(shí)。

根據(jù)老化試驗(yàn)產(chǎn)品的數(shù)量，可分為兩種測(cè)試方法。

一是老化箱。

主要是針對(duì)塑料產(chǎn)品，數(shù)量和體積小的產(chǎn)品比較實(shí)用。

二是老化柜或老化老化房。

  主要是針對(duì)高性能電子產(chǎn)品(如計(jì)算機(jī)整機(jī)、顯示器、終端、汽車電子產(chǎn)品、供電器、主機(jī)板、監(jiān)視器、交換充電器等)。)模擬一種高溫惡劣環(huán)境測(cè)試設(shè)備，是提高產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性的重要實(shí)驗(yàn)設(shè)備，是各生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力的重要生產(chǎn)工藝。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于電源電子、計(jì)算機(jī)、通信、生物制藥等領(lǐng)域。

近幾年來，高聚物原材料老化試驗(yàn)的研究手段很多，主要是有氣候老化、紫外光線老化、O3老化、空氣老化、高低溫交變老化、濕熱老化、介質(zhì)老化、鹽霧老化等。

七種老化試驗(yàn)方法：

1.氣候老化試驗(yàn)。

所謂氣候老化試驗(yàn)，是將高聚物原材料試驗(yàn)樣品暴露在大氣環(huán)境中，從而獲得大氣環(huán)境中原材料樣品的老化規(guī)律，分析高聚物原材料的性能，預(yù)測(cè)其使用壽命的研究手段。

氣候老化試驗(yàn)可分為兩種:

其中之一就是自然暴露試驗(yàn)，即將高聚物原材料試驗(yàn)樣品暴露在真實(shí)的大氣環(huán)境中，以獲得原材料在真實(shí)環(huán)境中的老化行為。這種老化試驗(yàn)方法獲得的老化信息最準(zhǔn)確，是獲得高聚物原材料老化行為最有效的方法。但是這種測(cè)試方法周期太長，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。佛羅里達(dá)州、中國萬寧、漠河、武漢等地都進(jìn)行了為期一年多的大氣暴露試驗(yàn)。

另一種是人工氣候老化試驗(yàn)。人工氣候老化試驗(yàn)是指人們通過模擬室內(nèi)真實(shí)的大氣環(huán)境條件或加強(qiáng)某種環(huán)境因素在短時(shí)間內(nèi)獲得原材料老化行為的老化試驗(yàn)方法，也稱為人工模擬老化或人工加速老化。人工氣候老化通常在人工氣候老化箱中進(jìn)行。常用的人工氣候老化箱主要是有氙燈、熒光燈、碳弧燈等。這些氣候老化試驗(yàn)箱是通過模擬或加強(qiáng)光照、溫度、濕度、雨水或凝結(jié)等主要是氣候因素來實(shí)現(xiàn)原材料老化的。此外，原材料的老化試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)一定的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2.紫外老化試驗(yàn)。

陽光中的紫外光線，由于其光能相當(dāng)于高聚物化學(xué)鍵的鍵能，可以導(dǎo)致高聚物化合物鏈斷裂，是導(dǎo)致高聚物原材料老化降解的主要是因素。紫外老化試驗(yàn)是指將高聚物原材料老化試驗(yàn)樣品放在紫外光場(chǎng)下暴露，從而獲得高聚物原材料老化行為和規(guī)律的試驗(yàn)方法。通常紫外老化試驗(yàn)規(guī)定紫外區(qū)和輻照強(qiáng)度，如40W/m2，在300nm-400nm的波長范圍內(nèi)。紫外老化試驗(yàn)中使用的光源通常包括氙燈、熒光燈、∩燈和█燈，其中氙燈可以很好地模擬太陽光譜，熒光燈可以很好地模擬太陽光中的紫外光譜。鉍燈提供的能量很強(qiáng)，一般用于加速老化試驗(yàn)。

3.臭氧（O3）老化試驗(yàn)。

O3氣是大氣中有的氣體，但對(duì)高分子材料的破壞力很強(qiáng)。O3可以與高聚物化學(xué)結(jié)構(gòu)中的不飽和鍵和還原基團(tuán)發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致高聚物氧化降解，從而失去使用價(jià)值。特別是對(duì)含有雙鍵的橡膠材料，破壞力極強(qiáng)。O3活性強(qiáng)，能分解活性更強(qiáng)的原子氧，與橡膠分子中的雙鍵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致橡膠老化、開裂、脆化。高聚物原材料的O3老化試驗(yàn)通常在O3老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行。O3由臭氧發(fā)生器提供，其濃度可通過混合器與空氣混合來調(diào)節(jié)。臭氧濃度一般根據(jù)原材料的實(shí)際環(huán)境條件確定。此外，還可以調(diào)節(jié)O3老化箱中的溫度、濕度等因素，從而達(dá)到試驗(yàn)的目的，獲得原材料的耐O3老化性能和O3老化行為和規(guī)律。

4.熱空氣老化試驗(yàn)。

熱量是導(dǎo)致高聚物原材料老化的主要是因素之一。熱量可以加速高聚物鏈的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致高聚物鏈斷裂，產(chǎn)生活性自由基，引起自由基鏈反應(yīng)，導(dǎo)致高聚物降解或交聯(lián)。熱空氣老化試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高聚物原材料和研究高聚物原材料耐老化性能的主要是試驗(yàn)方法之一，通常在恒溫鼓風(fēng)干燥試驗(yàn)箱中進(jìn)行。干燥箱內(nèi)的溫度可根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)定，高分子材料暴露在干燥內(nèi)定期取樣，以獲得高分子材料的老化行為和規(guī)律，從而有針對(duì)性地對(duì)高分子材料進(jìn)行改性，提高其使用性能。

5.溫度交變老化試驗(yàn)。

溫度是導(dǎo)致高分子材料老化的另一個(gè)重要因素。對(duì)于高聚物膠粘劑來說，高溫可以加速高聚物膠粘劑鏈的運(yùn)動(dòng)速度，而低溫可以導(dǎo)致高聚物膠粘劑的內(nèi)應(yīng)力，高低溫交變導(dǎo)致高聚物膠粘劑鏈斷裂、老化降解。對(duì)于橡膠來說，高溫可以加速分子鏈的熱運(yùn)動(dòng)，使橡膠交聯(lián)，低溫可以導(dǎo)致橡膠分子鏈凍結(jié)，使其變脆，降低彈性，老化。高低溫交變老化試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高分子材料耐溫性的老化試驗(yàn)方法，通常在溫度交變老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行，從某一溫度T1(一般為室溫)以恒定的升溫速度升溫到某一溫度T2，保持T2溫度一定時(shí)間，然后以恒定的降溫速度降溫到某一溫度T3，保持T3溫度一定時(shí)間，再升溫到T1，這是一個(gè)溫度循環(huán)。循環(huán)周期的長短可以根據(jù)具體的定。

6.濕熱老化試驗(yàn)。

濕熱老化試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高分子材料在高濕度、高溫環(huán)境下耐老化性能的有效方法。在高濕度環(huán)境下，水分可以滲透到高聚物原材料中，導(dǎo)致高聚物原材料膨脹，部分親水基團(tuán)水解，導(dǎo)致高聚物原材料老化降解。此外，水分滲入高聚物原材料，還會(huì)導(dǎo)致高聚物原材料中的添加劑，如增塑劑、配合劑等物質(zhì)的溶解和遷移，影響高聚物原材料的力學(xué)性能。在高熱的作用下，熱可以促進(jìn)水的滲透，加劇高分子鏈的運(yùn)動(dòng)，降低分子間的作用力，促進(jìn)水的滲透，加速高分子材料的降解[1]。不同的高聚物原材料有不同的配方，所以它們的濕熱老化機(jī)理是不同的。濕熱老化試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)不同的高聚物原材料選擇不同的老化標(biāo)準(zhǔn)。濕熱老化試驗(yàn)通常在濕熱老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行，溫度和濕度可根據(jù)試驗(yàn)要求自行設(shè)定。

7.介質(zhì)老化試驗(yàn)。

一些高分子材料在使用過程中應(yīng)長時(shí)間浸泡在某種介質(zhì)中，如長時(shí)間從事海上作業(yè)或海底作業(yè)的設(shè)備上的高分子材料應(yīng)長時(shí)間浸泡在海水中，航空飛機(jī)的某些部件應(yīng)長時(shí)間接觸航空燃要求高分子材料具有較強(qiáng)的耐介質(zhì)老化性能。耐介質(zhì)老化試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高分子材料耐介質(zhì)老化性能，預(yù)測(cè)其在某種介質(zhì)中壽命的常用試驗(yàn)方法。老化試驗(yàn)中使用的介質(zhì)可以根據(jù)高聚物原材料的具體環(huán)境制備，如人造海水、鹽水、雨水、酸堿溶液、燃油等有機(jī)溶劑。