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热空气老化（硬度变化邵尔）检测

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发布时间：2025-07-15 01:00:48 更新时间：2025-07-14 01:00:48

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

引言：热空气老化（硬度变化邵尔）检测概述

热空气老化（硬度变化邵尔）检测是一种广泛应用于高分子材料领域的关键测试方法，主要用于评估橡胶、塑料、合成材料等在高温环境下的性能稳定性。该检测通过模拟材料在长期使用或储存过程中暴露于高温空气的条件，观察其硬度的变化情况，从而预测材料的耐久性、老化速率和使用寿命。邵尔硬度（Shore Hardness）作为一种国际通用的硬度测试标准，以数值形式量化材料的软硬程度，分为A、D等不同尺度，其中A尺度适用于软质材料（如橡胶），D尺度适用于硬质材料（如工程塑料）。热空气老化检测的重要性在于，它帮助制造商识别材料在热应力下的弱点，优化配方设计，确保产品质量符合安全标准，广泛应用于汽车零部件、电子绝缘材料、建筑密封件等行业。测试的核心在于对比老化前后的邵尔硬度值变化，计算硬度保持率或变化百分比，为产品研发和质量控制提供科学依据。

检测项目

热空气老化检测的核心项目聚焦于材料的硬度变化，特别是邵尔硬度的变化率。主要检测项目包括：老化前后邵尔硬度的测量与比较，计算硬度变化百分比（例如，老化后硬度值减去初始硬度值，再除以初始硬度值乘以100%）；硬度保持率的评估（反映材料抵抗热老化的能力）；以及异常变化分析，如硬度显著增加（表示材料变脆）或减少（表示材料软化）。测试通常针对标准样品，尺寸和形状需符合相关标准（如长方形或圆柱形），确保结果的可比性。项目还可能涉及重复性测试，以验证数据的可靠性。

检测仪器

进行热空气老化（硬度变化邵尔）检测时，需使用专门的仪器设备，确保测试精度和一致性。主要仪器包括：热老化箱（Thermal Aging Oven），用于模拟高温空气环境，设备需具备精确的温度控制系统（范围通常为室温至300°C）、湿度调节功能和计时器，以维持恒定老化条件；邵尔硬度计（Shore Hardness Tester），用于测量材料的硬度值，设备分A型和D型，配备弹簧加载压针和数字显示屏，确保读数准确；辅助仪器如样品切割机（用于制备标准尺寸样品）、温湿度计（监控老化箱环境）和数据记录仪（自动存储硬度数据）。所有仪器需定期校准，以符合国际标准要求。

检测方法

热空气老化（硬度变化邵尔）检测的标准化方法包括以下关键步骤：首先，样品制备：根据标准（如ISO 23529）切割材料至规定尺寸（例如，厚度2mm的矩形样品），并在标准温湿度下预处理24小时以消除内应力；其次，老化处理：将样品放入热老化箱，设置指定温度（如70°C、100°C或150°C）和时间（如24小时、72小时或168小时），确保空气流通均匀；接着，冷却与测量：老化结束后，取出样品在室温下冷却2小时，然后用邵尔硬度计在样品表面多点测量硬度值（至少3次取平均）；最后，数据分析：计算老化前后硬度变化率（公式：ΔH = [(H_aged - H_initial)/H_initial] × 100%），并生成报告。方法强调重复测试（每组样品至少3个）和环境控制，以减少误差。

检测标准

热空气老化（硬度变化邵尔）检测需严格遵守国际和行业标准，以确保结果的全球可比性和可靠性。主要标准包括：ISO 188（橡胶材料热空气老化试验方法），规定了老化温度、时间和样品要求；ISO 7619-1（橡胶和塑料硬度的测定 - 邵尔硬度计法），详细说明了硬度测试的操作步骤和校准规范；ASTM D573（美国材料试验协会标准，针对橡胶热空气老化）和GB/T 3512（中国国家标准，类似ISO 188）。这些标准统一了检测条件，如温度公差（±1°C）、湿度控制（通常≤50%RH）、样品尺寸（厚度2-6mm），并定义了合格标准（如硬度变化率不超过±20%为合格）。遵守标准有助于保证测试的公正性和产品质量的合规性。