热老化的本质是加速氧化反应进程,在精确控温的同时还要保持新鲜空气供应。
老化试验
老化试验可以用来推测产品使用寿命、工艺方案的筛选与优化、研究失效机理、评估工艺流程等。广泛应用于工业矿山、塑料纺织、以及汽车检测等行业。
针对烘箱老化技术,依托的理论基础仍然是Arrhenius公式,温度对老化进程的影响往往是非线性的,温度越高,相应化学反应速度越快。因此,需要对温度的影响进行研究,温度老化也是老化研究中的重要组成部分。
典型的Arrhenius老化曲线
作为高监管行业中的老化试验,普遍都有相应的标准可供参考依循。比如环境试验仪器领域有GB/T32710.11-2016 空气老化试验箱,电气绝缘材料领域有GB/T11026系列标准,在硫化橡胶或热塑性橡胶领域有GB/T3512 热空气加速老化和耐热实验及ASTM系列标准,等等。
温度调控与通风换气
老化箱作为烘箱的基础,控温性能是不可忽视的根本参数,不同的应用领域中所用到的温度范围是各异的,从中低温段50-105℃,到接近300℃的高温段均有覆盖。都要进行精确控温。聚氨酯一般采用125℃或140℃老化,橡胶70℃或100℃,聚烯烃则为70℃。
热老化试验就其决定性因素而言是氧化,消耗的是空气中的氧气,因此,为了维持老化试验的进程不断推进,需要持续补充新鲜空气,即对换气率或换气次数有着不同的需求。诸如低换气率的I型烘箱与高换气率II型烘箱等。
同时,需要进行自然对流与强制对流,对应于标准里的自然重力对流与强制通风对流,烘箱操作条件在进行老化试验时,仍需考虑体积与换气率的匹配,并进行适当优化处理。
总体而言,热老化箱是以空气为介质,控制温度和换气量的试验设备,主要用于电气绝缘材料的耐热性试验,电子零配件、塑料产品及橡胶制品的换气老化性能的检测,考核和判断试验样品在高温环境条件下贮存和使用的适应性。
Memmert烘箱简介
Memmert烘箱(热老化箱)主要由试验箱体(带适当的保温绝热层)、温控模块、热风循环(自然通风或强制通风)系统组成。
采用四面加热技术,加热均匀迅速,可以有效降低传热边界层厚度,增大可利用空间;
具有UN自然对流与UF强制对流两个系列多个型号,从30L到1060L不等,均可用于老化试验;
能够实现温度均匀度与换气率的双重精确调控;
人机交互界面友好,控制精良;
具有大容量数据采集与记录系统;
可以实现诸如1000小时的超长倒计时设定;
具有独特的HEATBalance功能,在升温过程中几乎没有温度过冲,温度分布状态良好;
控制面板具有温度校准功能,能够覆盖三个温区进行温度偏差校准操作,校准范围±0.3~9.9K。
除此之外,还拥有诸如耐高温玻璃可视窗、内置插座、内置试样观察灯、预过滤系统等多种选配件,以满足各种不同应用的个性化需求,符合老化试验预期,在电线电缆、汽车工业、航天电子、涂料化工等多个行业中均有广泛应用与良好口碑。
GB/T 7141-2008 塑料热老化试验方法;
GB/T 32710.11-2016 环境试验仪器及设备安全规范第11 部分 空气热老化试验箱;
GB/T 11026.4-2010 电气绝缘材料耐热性第4部分 老化烘箱 单室烘箱;
GB/T 11026.5-2010 电气绝缘材料耐热性第5部分 老化烘箱 温度达300℃的精密烘箱;
GB/T 3512-2014 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验;
GB/T 2951.12-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第12部分:通用试验方法———热老化试验方法;
GB/T 24135-2009 橡胶或塑料涂覆织物加速老化试验;
GB/T 20028-2005 硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿累尼乌斯图推算寿命和最高使用温度;
GB/T 33873-2017 热老化试验箱能效测试方法;
GB/T 9640-2008 软质和硬质泡沫聚合材料加速老化试验方法;
YY/T 0681.1-2018 无菌医疗器械包装试验方法第1 部分 加速老化试验指南;
GB/T 3984.2-2004 感应加热装置用电力电容器第2部分:老化试验、破坏试验和内部熔丝隔离要求;
FZ/T 01008-2008 涂层织物 耐热空气老化性的测定;
ASTM D5423 - 14 StandardSpecification for Forced-Convection Laboratory Ovens for Evaluation ofElectrical Insulation;
ASTM D5374 - 13 Standard TestMethods for Forced-Convection Laboratory Ovens for Evaluation of ElectricalInsulation;
ISO 188:2011,Rubber, vulcanizedor thermoplastic — Accelerated ageing and heat resistance tests;
JJF(蒙)038-2018空气热老化试验箱校准规范;
JJF(浙)1162-2019空气热老化试验设备校准规范;
JB/T 7444-2018 空气热老化试验箱.
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