非金属零件空气老化试验的详细解读和分析

1、试验准备

 目的： 确保测试条件的一致性和公正性，避免外部因素干扰。

 要求：

1. 放置方式： 样品不能互相接触，也不能接触试验箱内壁。这是为了保证每个样品都能均匀地暴露在热空气中，避免局部温度不均或受热不畅。

2. 受力状态： 样品在测试时应承受与其在实际使用中相同的压力和接触材料。例如，如果一个密封圈在使用时处于受压状态，那么在老化箱中也应被安装在夹具上并施加相同的压力。

2、试验条件与持续时间

这是整个试验的核心，提供了标准和替代两种方案。

1. 标准试验条件：

 温度： (120 ± 2) °C

 时间： 180天（约6个月）

 适用对象： 能够耐受120°C高温而不变形的材料。

2. 替代试验条件（当样品无法承受120°C时）：

 适用情况： 如果样品在120°C下会软化、变形或熔化，则允许在较低温度下进行测试。

 温度下限： 不低于70°C。

 持续时间计算： 采用公式 D = 737000 × e^(0.0693t)

 D： 试验持续时间，单位天 (d)

 e： 自然对数的底数，约为2.7183

 t： 试验温度，单位摄氏度 (°C)

公式解读与应用：

这个公式体现了 阿伦尼乌斯方程 的原理，即化学反应速率（这里指材料老化）随温度升高而呈指数级增加。温度越低，所需的测试时间就越长。

举例说明：

假设一个样品只能在90°C下进行测试，那么它的测试时间计算如下：

```

D = 737000 × (2.7183)^(0.0693 × 90)

   = 737000 × (2.7183)^(6.237)

   ≈ 737000 × 0.00196

   ≈ 1446 天 (约4年)

```

从这个例子可以看出，温度从120°C降低到90°C，测试时间从180天急剧增加到近4年。

3、试验后处理与检查

 冷却： 测试结束后，样品不能立即检查。需要在(23±2)°C的室温空气中冷却至少24小时。这是为了让样品的温度稳定到室温，避免热应力对检测结果产生影响。

 检查时限： 冷却后，必须在72小时（3天）内完成检查。

 记录： 检查样品并记录结果。通常需要检查的外观和性能变化包括：

 表面变化（如开裂、起泡、粉化、粘性、变形、颜色变化等）

 物理性能变化（如硬度、弹性、拉伸强度等）

核心要点总结

1. 分级测试： 提供了标准（120°C/180d）和替代（较低温度/更长时间）两种方案，以适应不同耐温等级的材料。

2. 加速老化： 通过提高温度来模拟长时间的自然老化，从而在相对短的时间内评估材料的使用寿命。

3. 等效性原则： 替代方案的核心是“时间温度等效性”，通过科学公式确保在较低温度下长时间测试与标准条件测试具有可比性的老化效果。

4. 后处理规范化： 严格的冷却和检查时限规定，确保了测试结果的一致性和可比性。

这个试验方法是评估非金属零件（如橡胶密封件、塑料部件等）长期耐热老化性能的典型和科学的方法。

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