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材料老化测试常用的方法有哪几种?

材料老化测试是众多的企业需要进行的质量检测标准之一,目前关于老化方面的测试根据不同的应用环境,模拟的老化因素各不相同,目前常用的有氙灯老化、高低温老化、紫外老化、黄变老化等因素,这些都是不同材料的环境模拟测试,本文重点针对不同的测试方法做一个简单的介绍。
一、氙灯加速老化试验方法
1、氙灯光源被认为是最能模拟全太阳光谱的光源,氙灯谱中含有的短于太阳辐射被切断的紫外波长,可通过滤片过滤掉。此 外,氙灯光源还可实现光的强度、温度和光照期/黑暗期及湿度的自动控制,模拟和强化高分子材料在自然气候中受到的光、热、空气、温度、湿度和降雨为主要老 化破坏的环境因素,快速模拟不同气候的日光曝晒效果,从而获得近似于自然气候的耐候性。目前使用氛灯进行人工加速老化试验已成为一种首选的、通用的光老化 试验方法, 因而相应的氛灯老化试验方法也很多。
2、使用到的设备:氙灯老化试验机
二、热老化试验方法
1、热老化实验通过加速材料在氧、热作用下的老化进程,反映材料耐热氧老化性能。烘箱法老化试验是耐热性试验的常用方法, 根据材料的使用要求和实验目的确定实验温度。温度上限可根据有关技术规范确定,一般对于热塑性材料应低于其维卡软化点,对于热固性材料应低于其热变形温度,或者通过探索实验,选取不致造成试样分解或明显变形的温度。将试样置于选定条件的热烘箱内,周期性地检查和测试试样外观和性能的变化,从而评价试样的耐热性。这种方法常用于塑料和橡胶,信息记录介质的耐热试验也常采用此方法。主要通行的实验方法有塑料热空气曝露实验方法、硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热实验及漆膜耐热性测定法。
2、使用到的设备:高温老化试验箱
三、高压加速老化试验方法
1、高压老化箱加速老化测试产品在高温、高温高湿及压力的气候环境下的贮存、运输和使用时的性能试验,主要用于对电工、 电子产品,元器件、零部件、金属材料及其材料在模拟高温、高温高湿及压力的气候条件下,对产品的物理以及其它相关性能进行测试,测试后,通过检定来判断产 品的性能是否能够达到要求,以便供产品的设计、改进、检定及出厂检验使用。
2、使用到的设备:hast高压加速老化试验箱、 pct高压加速老化试验箱
四、uv荧光紫外光老化试验方法
1、简介:
(1)荧光紫外灯是波长为254nm的低压汞灯, 由于加人磷共存物使转换成较长的波长, 荧光紫外灯的能量分布取决于磷共存物产生的发射光谱和玻璃管的传扩。荧光紫外灯具有特定光谱段。目前有两种类型, 即uva(351、340)与uvb(313和f40)。uva - 340型灯能很好地模拟太阳光中的短波长紫外光光谱范围,其光谱能量分布与从太阳光谱中360 nm 处分出的光谱图很相近,更接近于太阳光的光谱; uva因与自然曝晒更接近作为首推。uv b对材料的破坏速度更快。荧光紫外灯因自身内在的光谱稳定性使辐照度控制简单化。它的光谱能量分布不会随时间变化,这与前面提到的氙弧灯有区别。这一特点提高了实验结果的重现性。使用紫外灯老化实验的主要优势在于它的冷凝过程能够模拟较为符合实际的室外潮湿环境对材料的破坏作用。迄今为止,对人工加速老化采用的光源在国际上尚未取得完全一致的意见,西欧国家积极推荐的模拟性较好为氙灯光源,美国和日本等国仍持异议。
(2)紫外荧光灯设备可通过控制亮暗循环变化、温度、湿度和喷水的变化以及灯管的改变来提供模拟白天黑夜、不同的温度、户内、户外等各种外界环境条件。紫外荧光灯对太阳光紫外部分的模拟程度较碳弧灯好, 但还是人为地增加了紫外部分的光谱能量。由于紫外荧光灯人工老化试验方法可以较快地考核材料耐老化性能, 因此在很多标准中还在采用。
2、使用到的设备:uv紫外线老化试验箱
五、耐黄变老化
耐黄变照射试验箱适用于仿真阳光的紫外线辐射及热度, 试样于机台内经紫外线照射与温度作用, 经过一段时间后,观察试样耐黄变的程度, 可用染污灰色标作参考, 判定其黄变的等级, 测试时间依厂商的协议而定。机台附件齐全, 可作为基本的耐黄变试验,亦可当老化试验机及烘箱使用, 呈现一机多用途的功能。检测各类白色或其他容易变色的鞋类材料在一定温度、光照、时间后试样表面颜色变化程度。
测试步骤:
1、调节光源与转盘距离为250mm。
2、将样品放入耐黄变试验箱的转盘中,正面朝上,表面需平整,不能有卷曲。要注意样品不能太靠近转盘的中心(距离中心大于50mm),也不能太靠近外圈(距离外圈大于50mm)。(如果转盘较小的,则在离中心圆心50mm-150mm的半径范围内均可使用),材料与材料之间要有一定空隙,不能相互重合叠加。
3、启动电源,将温度设定为50?c,待温度到达所设值时,打开照射光源到最强档,启动转盘,启动时间开关。
4、注意"timer"仪表之时间读数,到达时间(一般情况:面料24小时,底料12小时)后,关机取出样品。
5、待样品冷却后,把样品放入标准光源箱中,采用d65光源,观察样品与未试验的原始样品的变化情况,用gb/t250变色卡进行评级。
6、按照以上的耐黄变测试的方法操作。
六、耐臭氧老化
臭氧在大气中使橡胶龟裂是主要因素,而我们环境试验设备中的耐臭氧老化试验箱,模拟和强化大气中的臭氧条件,研究臭氧对橡胶的作用规律,快速鉴定和评价橡胶抗臭氧老化性能与抗臭氧剂防护效能的方法,进而采取有效的防老化措施,以提高橡胶制品的使用寿命。耐臭氧老化试验箱试验的原理:将硫化橡胶试样在连续的动态拉伸变形下,或在间断的动态拉伸与静态拉伸交替的变形下,暴露于密闭无光照的含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中,按预定的时间对试样进行检测,从试样表面发生的龟裂或其它性能的变化程度,以评定橡胶的耐臭氧老化性能。
臭氧老化试验设备可用于橡胶类制品如硫化橡胶,热塑性橡胶,电缆绝缘护套等产品,在静态拉伸或连续的动态拉伸变形下,或在间断的动态拉伸与静态拉伸交替的变形下,暴露于密闭无光照的含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中,按预定时间对试样进行检测,从试样表面发生的龟裂或其它性能的变化程度,以评定橡胶的耐臭氧老化性能。
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