热氧老化试验箱
热氧老化试验箱是一种用于模拟材料在高温和富氧环境下长期使用时性能变化的试验设备。
功能用途
1.评估材料热稳定性
判断材料在高温下是否变脆、开裂、软化或失去强度。
2.测定老化后性能保持率
试验前后对比拉伸强度、断裂伸长率、硬度、颜色等指标,计算性能保留率。
3.筛选配方或工艺
比较不同抗氧化剂、填料或加工工艺对材料耐老化性的影响。
4.满足标准测试要求
如:
GB/T 3512《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》
ASTM D573《橡胶在热空气箱中老化的标准试验方法》
ISO 188《硫化或热塑性橡胶—加速老化和耐热试验》
UL、IEC对电线电缆绝缘层的老化要求
结构特点
1.箱体材质:外壁冷轧钢板喷塑,内胆通常为不锈钢(SUS304),耐高温、易清洁。
2.加热系统:镍铬合金电热丝或不锈钢加热管,分布均匀。
3.空气循环:内置风机强制对流,确保箱内温度均匀(一般≤±2℃)。
4.换气装置(关键!):
自然换气型:依靠箱体上下通气孔形成对流;
强制换气型(更常用):通过进/排气阀门定时或连续引入新鲜空气,排出老化产生的挥发物,防止“自催化”效应。
换气量通常以“次/小时”表示(如10~20次/小时),可调。
5.温控系统:PID智能控制+高精度PT100传感器,控温精度可达±0.5℃。
6.安全保护:超温报警、风机过载保护、漏电保护等。
基本原理
热氧老化试验箱通过以下方式加速材料老化:
1.高温:提高分子链运动能量,加快氧化反应速率;
2.富氧环境:箱内自然通风或强制换气,持续提供新鲜氧气,促进氧化降解;
3.时间累积:在设定温度下持续加热数小时至数百小时,模拟材料在实际使用中数月甚至数年的老化效果。
4.根据阿伦尼乌斯定律,温度每升高10℃,化学反应速率约增加2~4倍,因此可通过提高试验温度来加速老化过程。
操作流程
1.试样制备
按标准裁切成哑铃型、片状或实际部件;
记录初始性能(如拉伸强度、伸长率、硬度、颜色)。
2.放置试样
悬挂在箱内试样架上,避免相互接触或遮挡气流;
试样与箱壁、加热器保持一定距离(通常≥50mm)。
3.设定参数
温度(如70℃、100℃、120℃、150℃等);
试验时间(如24h、72h、168h、1000h);
换气频率(若设备支持)。
4.启动运行
关闭箱门,启动加热和风机;
设备自动控温并计时。
5.试验结束
到时自动停止或手动关机;
取出试样,在标准实验室环境下调节(如23℃、50%RH,停放16~96小时);
测试老化后性能,与初始值对比,计算变化率。
注意事项
1.严禁超温使用:不得超过设备最高允许温度(通常200℃或300℃)。
2.试样勿堆积:必须保证空气自由流通,否则局部缺氧导致老化不均。
3.定期校准温度:建议每年由计量机构校验一次,确保符合标准要求。
4.清洁维护:试验后及时清理挥发物残留,防止腐蚀内胆或影响下次试验。
5.区分“热老化”与“湿热老化”:
6.热氧老化箱不控制湿度,若需湿热老化(如85℃/85%RH),应选用恒温恒湿试验箱。
选型建议
1.容积:根据试样数量和尺寸选择(常见25L、50L、100L、225L)。
2.换气方式:优先选强制换气+可调换气量型号,更符合国际标准。
3.温度范围:常规选RT+10℃~200℃;特殊需求可选300℃高温型。
4.控制功能:带程序定时、数据记录、USB导出等功能便于生成报告。