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热空气老化检测

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发布时间：2025-06-02 08:46:08 更新时间：2025-06-01 08:46:08

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

热空气老化检测概述

热空气老化检测是一种广泛应用于材料科学和工业领域的测试方法，主要用于评估材料在高温环境下的耐老化性能。该检测通过模拟材料在长期热暴露条件下的老化过程，帮助预测其使用寿命、稳定性和可靠性。热空气老化测试特别适用于聚合物、橡胶、塑料、涂层及电子元器件等材料，以确保它们在高温应用（如汽车引擎、电子设备或建筑结构）中不易降解、变形或失效。该检测的核心目的是识别材料在热应力下的物理和化学变化，为产品设计、质量控制和安全认证提供科学依据。在全球范围内，热空气老化检测已成为材料耐久性评估的标准程序之一，涉及多个行业标准和技术规范。

检测项目

热空气老化检测的常见项目包括多个关键性能指标，以全面反映材料的老化程度。主要检测项目有：拉伸强度变化率、断裂伸长率下降、硬度变化（如 Shore A 或 D 硬度）、重量损失百分比、表面颜色变化（通过色差仪评估）、体积变化以及化学键断裂分析。这些项目旨在量化材料在高温暴露后物理机械性能的退化。例如，在橡胶制品中，拉伸强度变化率是核心指标，能直接反映材料韧性损失；而在塑料领域，重量损失可能暗示挥发物释放或分解。每个项目需针对具体材料类型定制，并与未老化样品进行对比，以计算性能衰减百分比。

检测仪器

执行热空气老化检测需使用专业化的仪器设备，以确保温度和通风条件的精确控制。主要检测仪器包括热老化试验箱（如电热恒温箱或空气循环烘箱），这些设备能均匀分布热空气，并维持设定温度（通常范围在70°C至300°C）。其他常用仪器有：温度传感器和记录仪（用于实时监控）、空气流速计（确保空气循环速率符合标准）、样品支架（固定测试件）以及后续测试设备如万能材料试验机（用于拉伸测试）、硬度计和天平（测量重量变化）。高端系统还可能集成数据采集软件，自动记录老化过程中的参数变化。关键要求是仪器的温度精度（±1°C）和稳定性，以避免测试偏差。

检测方法

热空气老化检测的方法遵循标准化的操作流程，主要步骤包括样品准备、老化暴露和后处理测试。首先，将样品切割成标准尺寸（如哑铃形用于拉伸测试），并记录初始性能数据。然后，将样品置于预热的热老化箱中，在指定温度（例如100°C或150°C）和持续时间（从几小时到数百小时）下暴露，同时维持恒定空气流速（通常0.5-2 m/s）。暴露期间，需监控箱内温湿度以确保一致性。完成后，样品需在室温下冷却至稳定状态，再进行性能测试（如拉伸、硬度或重量测量）。关键方法参数包括老化温度、时间、空气流量以及样品数量，所有步骤必须重复多次以保证结果可重复性。例如，ASTM标准推荐每组至少测试5个样品。

检测标准

热空气老化检测的国际和行业标准为测试提供了统一规范，确保结果的可靠性和可比性。主要检测标准包括：ISO 188（针对橡胶热空气老化测试）、ASTM D573（塑料和橡胶的标准测试方法）、GB/T 3512（中国国家标准）以及IEC 60068-2-2（电子元器件环境测试）。这些标准详细规定了测试条件（如温度范围、暴露时间）、样品要求、仪器校准方法和结果评估标准。例如，ISO 188要求温度偏差不超过±1°C，而ASTM D573强调老化前后的性能变化率计算。企业还可遵循特定行业标准，如汽车领域的SAE J2236。遵守这些标准不仅能确保测试合规性，还能支持产品认证和全球市场准入。