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非金属零件温水老化试验标准内容

非金属零件温水老化试验标准内容。以下是对该标准的清晰解读和说明。

 总体概述

该试验用于评估非金属零件(如橡胶、塑料等)在高温水环境下的耐久性。其核心是通过提高水温来加速材料的老化过程,以预测其长期使用性能。

 试验流程与关键参数


该试验的标准流程与替代方案的选择逻辑,可以通过下面的流程图清晰地展示:


 

非金属零件温水老化试验标准内容(图1)


 

 1. 标准试验条件

- 环境: 放置在 (87 ± 2)°C 的温水中。

- 时间: 持续 180天(约6个月)。

- 适用: 适用于能耐受87°C高温水而不产生软化、变形等失效的材料。

 

 2. 替代试验条件

- 触发条件: 当样品在87°C的温水中会发生软化或变形时启用。

- 温度要求: 试验温度可以降低,但不得低于70°C

- 时间计算: 试验持续时间 D 需按以下公式计算:

  `D = 74857 × e^(-0.0693 × t)`

    - `D`: 试验持续时间,单位为天 (d)

    - `e`: 自然常数,取值 2.7183

    - `t`: 实际选用的试验温度,单位为摄氏度 (°C)

 

公式解读与应用举例

该公式体现了老化速率与温度之间的指数关系(阿伦尼乌斯方程)。温度每降低一点,所需的老化时间会呈指数增长。

 

例如,若一个样品只能在 80°C 下测试,则所需时间为:

```

D = 74857 × (2.7183)^(-0.0693 × 80)

  = 74857 × (2.7183)^(-5.544)

  74857 × 0.00392

  293 (9.8个月)

```

从计算可知,温度从87°C降至80°C,时间就从180天延长至了近300天。

 

非金属零件温水老化试验标准内容(图2)


 3. 试验后处理

- 冷却: 试验结束后,样品应在 (23 ± 2)°C 的空气中冷却 24小时。这一步至关重要,目的是让样品温度均匀稳定,消除热应力,确保后续检测的准确性。

- 检查与记录: 冷却后,需对样品进行检查并记录结果。检查项目通常包括:

    - 外观变化: 如溶胀、变形、表面发粘、开裂、变色、出现析出物等。

    - 物理性能变化: 如硬度、弹性、拉伸强度、压缩永久变形等。

 

 核心要点总结

1.  试验目的: 模拟和加速材料在高温水环境下的老化,评估其寿命和可靠性。

2.  核心差异: 与空气老化主要考察“热氧老化”不同,温水老化更侧重于“湿热老化”,材料可能面临水解、溶胀等更严酷的挑战。因此,其标准试验温度(87°C)远低于空气老化的温度(120°C)。

3.  灵活性: 标准考虑到了不同材料的耐温差异,提供了基于科学公式的替代方案,确保了测试的可行性和等效性。

4.  严谨性: 对试验后的冷却流程和检查有明确规范,保证了结果的一致性和可比性。