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熱空氣老化（拉伸強(qiáng)度變化率）檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-18 20:06:58 更新時(shí)間：2025-08-17 20:06:58

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

熱空氣老化（拉伸強(qiáng)度變化率）檢測：全面解析檢測項(xiàng)目、儀器、方法與標(biāo)準(zhǔn)

熱空氣老化（拉伸強(qiáng)度變化率）檢測是評估高分子材料（如橡膠、塑料、復(fù)合材料等）在長期高溫環(huán)境下性能穩(wěn)定性的關(guān)鍵試驗(yàn)之一。該檢測方法廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、建筑、電子電氣等行業(yè)，用于判斷材料在模擬實(shí)際服役環(huán)境下的耐久性與可靠性。當(dāng)材料暴露于高溫環(huán)境中，其內(nèi)部大分子鏈可能發(fā)生氧化、交聯(lián)或斷裂等化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致力學(xué)性能下降，尤其是拉伸強(qiáng)度的變化直接反映了材料的老化程度。因此，通過熱空氣老化試驗(yàn)測定拉伸強(qiáng)度的變化率，可以科學(xué)評估材料的抗老化能力，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制和壽命預(yù)測提供有力依據(jù)。該檢測不僅關(guān)注老化后的拉伸強(qiáng)度值，更注重老化前后強(qiáng)度的相對變化率，從而量化材料的老化損傷程度，是材料耐候性評價(jià)體系中的核心組成部分。

檢測項(xiàng)目概述

熱空氣老化（拉伸強(qiáng)度變化率）檢測的核心項(xiàng)目是測量材料在特定溫度和時(shí)間條件下進(jìn)行熱空氣老化處理前后，其拉伸強(qiáng)度的變化百分比。該變化率通常定義為：

拉伸強(qiáng)度變化率（%） = [(老化后拉伸強(qiáng)度 - 老化前拉伸強(qiáng)度) / 老化前拉伸強(qiáng)度] × 100%

通過該公式，可以量化材料在熱老化過程中的性能衰減情況。若變化率為負(fù)值，表示材料性能下降；若接近零或正值，則表明材料具有較好的熱穩(wěn)定性。檢測結(jié)果可作為材料選型、配方優(yōu)化以及質(zhì)量驗(yàn)收的重要參考指標(biāo)。

常用檢測儀器

進(jìn)行熱空氣老化（拉伸強(qiáng)度變化率）檢測需配備以下關(guān)鍵儀器設(shè)備：

恒溫老化箱：用于提供穩(wěn)定、可控的高溫環(huán)境，通常工作溫度范圍為50℃～200℃，控溫精度在±2℃以內(nèi)，箱內(nèi)空氣循環(huán)均勻，確保試樣受熱一致。
電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)：用于測定試樣老化前后的拉伸強(qiáng)度。該設(shè)備需具備高精度的力值傳感器和位移測量系統(tǒng)，能夠按照標(biāo)準(zhǔn)速率（如50mm/min）進(jìn)行拉伸測試，自動(dòng)記錄應(yīng)力-應(yīng)變曲線并計(jì)算拉伸強(qiáng)度。
裁樣機(jī)：用于按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸（如ASTM D412中規(guī)定的“Type 1”或“Type 2”啞鈴形試樣）精確裁切試樣，確保測試結(jié)果的可比性。
溫濕度記錄儀：用于實(shí)時(shí)監(jiān)測老化箱內(nèi)的溫度與濕度，確保試驗(yàn)條件符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

檢測方法流程

熱空氣老化（拉伸強(qiáng)度變化率）檢測通常遵循以下標(biāo)準(zhǔn)流程：

試樣制備：從待測材料中裁取符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸的啞鈴形或矩形試樣，數(shù)量不少于5個(gè)，確保代表性。
初始性能測試：在老化前，使用電子萬能試驗(yàn)機(jī)對試樣進(jìn)行拉伸測試，記錄初始拉伸強(qiáng)度值。
熱老化處理：將試樣置于恒溫老化箱中，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度（如70℃、100℃、125℃等，根據(jù)材料類型選擇）和老化時(shí)間（如72小時(shí)、168小時(shí)、1000小時(shí)等），在無光照、無氧氣流動(dòng)的條件下進(jìn)行熱老化。
老化后測試：取出試樣，冷卻至室溫后，再次進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試，記錄老化后的拉伸強(qiáng)度。
數(shù)據(jù)計(jì)算與分析：根據(jù)公式計(jì)算拉伸強(qiáng)度變化率，分析材料的老化性能，必要時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理（如均值、標(biāo)準(zhǔn)差）。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

熱空氣老化（拉伸強(qiáng)度變化率）檢測需依據(jù)國際或國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，常見標(biāo)準(zhǔn)包括：

GB/T 3511-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠老化試驗(yàn)方法》：中國國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了橡膠材料在熱空氣中的老化試驗(yàn)方法及性能評價(jià)。
ASTM D573-18《Standard Test Method for Rubber—Deterioration in an Air Oven：美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，適用于橡膠材料在熱空氣中的老化性能測試，明確老化溫度、時(shí)間及試樣要求。
ISO 188:2011《Rubber, vulcanized or thermoplastic—Determination of resistance to ageing in an air oven：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)，提供全球通用的熱老化測試方法，適用于多種橡膠與塑料材料。
IEC 60811-2-1《Electric cables—Test methods for non-metallic materials—Part 2-1: Determination of thermal stability：電氣電纜材料常用標(biāo)準(zhǔn)，用于評估絕緣材料的熱老化性能。

選擇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)根據(jù)材料類型、應(yīng)用領(lǐng)域及客戶要求進(jìn)行合理匹配，確保檢測結(jié)果具有權(quán)威性和可比性。