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關(guān)于常壓法熱老化試驗怎么做?其方法的講解
發(fā)布時間:2021-11-24 265

  一、常壓法熱老化試驗的原理

 
  熱空氣老化試驗通常在老化箱中進行。
 
  在箱內(nèi)保持一定的風(fēng)速和溫度,因為熱和氧的共同作用,聚合物材料在熱分解或熱氧化過程中都會產(chǎn)生一系列的性能變化,從而導(dǎo)致外觀變化和一系列性能劣化。
 
  長期受熱時,由于某些低分子添加劑的作用和加熱損耗,也給外觀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。
 
  采用定期對試樣進行觀察、檢查和性能測試的方法,對試樣抗熱老化的能力做出定量或定性的評價。
 

  二、熱老化試驗箱

 
  1、定義:口沒有空氣濕度調(diào)節(jié)而有可調(diào)換氣量加熱試驗箱。
 
  2、產(chǎn)品用途:熱老化試驗箱用于科研單位、工廠作可塑料性材料(橡膠、塑料)電氣絕緣及其他材料的熱老化試驗。
 
  3、儀器原理:把塑料試樣放進給定條件的熱老化試驗箱中,讓塑料試樣受熱,并使氧氣加速老化。檢測暴露前后性能的變化,評定其耐熱老化性能。
 
  4、熱老化試驗裝置要求:
 
  ①、工作溫度:40~200℃或40~300℃。
 
  ②、溫度波動度:±1℃,應(yīng)備有防超溫裝置。
 
  ③、溫度均勻性:溫度分布的偏差應(yīng)在1%。
 
  ④、平均風(fēng)速:0.5~1.0m/s,允許偏差±20%。
 
  ⑤、換氣率:1~100次/h。
 
  ⑥、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:單軸式為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。
 
  ⑧、雙軸式試樣架的旋轉(zhuǎn)方式:一邊以水平軸作中心,同時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)塑料檢驗項目及檢測周期決定。每周期每組試樣通常多于5個,根據(jù)檢測項目的不同,通常要多于5件。
 

  四、熱老化試驗條件

 
  試驗溫度:根據(jù)塑料的使用要求和試驗?zāi)康拇_定。
 
  溫度均勻性:試驗箱空間溫度分布的偏差小于或等于試驗溫度的1%。
 
  平均風(fēng)速:試驗箱室內(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(試驗周期及期限:按預(yù)定目的確定試驗取樣周期次數(shù)及時間間隔長短,也可根據(jù)性能變化加以調(diào)整;試驗期限應(yīng)根據(jù)塑料特性決定,一般以某一規(guī)定的暴露時間,或以性能變化至某一規(guī)定值(通常取保持率50%)時的暴露時間為試驗終止時間。

 
熱老化試驗

 

  五、熱老化試驗步騾

 
  1、調(diào)節(jié)試驗箱:調(diào)節(jié)試驗箱根據(jù)試驗要求,按規(guī)定調(diào)節(jié)試驗箱的試驗溫度、溫度均勻性、平均風(fēng)速及換氣率等參數(shù)。
 
  2、安置試樣:安置試樣試驗前試樣需統(tǒng)一編號、測量尺寸,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、升溫計時:升溫計時一般將試樣安置于常溫的試驗箱中,然后逐漸升溫至規(guī)定的試驗溫度后開始計時。若已知溫度突變不會對試樣造成有害影響和對試驗結(jié)果影響不大的情況下,亦可將試樣放置于已達到試驗溫度的箱中試驗,待溫度恢復(fù)至規(guī)定值時開始計時。
 
  4、周期取樣:周期取樣按規(guī)定或預(yù)定的測試周期依次從試驗箱中取樣,直到試驗結(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、性能測試:性能檢測根據(jù)所選定的項目,按相關(guān)塑料性能試驗方法,在暴露前后檢測試樣性能變化。
 

  六、影響因素

 

  1、試驗溫度的選擇

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

  2、熱老化試驗箱溫度變動、風(fēng)速、換氣率的影響

 
  ①、風(fēng)速
 
  為了使試樣在箱中受熱均勻,試驗箱由鼓風(fēng)機鼓風(fēng)。箱中空氣流速稱風(fēng)速,風(fēng)速對熱交換率影響明顯。風(fēng)速大熱交換率高,老化速率快,所以選擇適當?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)果的一個重要條件。
 
  ②、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)正常來考慮。換氣量過大,耗電量大、溫度分布不易均勻;換氣量過小則氧化反應(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

 
  熱老化試驗箱內(nèi)試樣如過密過多會影響空氣流動、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、評定指標的選擇

 
  老化程度的表示,是以性能指標保持率或變化百分率表示,評定指標的選擇要以能快速獲得結(jié)果并結(jié)合使用實際的原則來考慮。同一材料經(jīng)受熱氧作用后的各性能指標并不是以相同的速度變化,如HDPE老化過程中斷裂伸長率變化最快,第二是是缺口沖擊強度,拉伸強度最慢。由此可見,正確選擇評定指標(可選一種或幾種綜合評定)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的講解,希望對大家有所幫助。作為獨立的第三方檢測機構(gòu)——中科檢測,具有各級政府部門認可的科研成果檢測資格,得到國家創(chuàng)新基金扶持,并取得了豐碩的科研成績。
 
  除了可開展熱老化試驗之外,中科檢測同時也提供潔凈度檢測、鹽霧試驗、毒理檢測等檢測服務(wù),我們的分析技術(shù)已幫助眾多強企業(yè)解析了諸多未知的疑問,贏得眾多客戶的認可和好評。

 


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