臭氧老化試驗箱設計原理
臭氧老化試驗箱設計原理
臭氧老化試驗標準規定了硫化橡膠或熱塑性橡膠在靜態拉伸應變條件下,暴露于含一定濃度臭氧的空氣中和
在規定溫度且無光線直接影響的環境中進行的耐臭氧龜裂的試驗方法。
不同橡膠材料的耐臭氧能力隨臭氧濃度和溫度的不同有明顯差別。拉伸應變的試樣進行臭氧試驗
和使用中的制品受臭氧的作用而產生的破壞程度,由于尺寸、類型和應變大小的不同有很大差別。
關 于 臭 氧龜裂性質的注釋參見附錄 Ae
臨界應變:將橡膠在給定溫度下曝露于含規定臭氧濃度的空氣中,在規定的暴露時間后,不出現臭氧龜裂的zui大拉伸應變。
極限臨界應變:當拉伸應變低于某一數值時,臭氧龜裂所需要的時間明顯增加,實際上為無限大,此時的拉伸應變為極限拉伸應變
原理:
靜 態 拉 伸應變試樣暴露于含有恒定臭氧濃度的空氣和恒溫的試驗箱中,按預定時間對試樣龜裂情
況進行檢查。
在選 定 的 臭氧濃度和試驗溫度條件下評價臭氧龜裂可任選如下A,B和C三種方法
A 在規定的時間和規定的應變下暴露后,檢查是否出現龜裂,如果需要可以測定龜裂程度。
B 在任意規定的拉伸應變下,測定zui早出現龜裂的時間。
C 對任意規定的暴露時間,測定臨界應變.
奧氧化空氣發生器:
可 以 采 用 以下任一種 臭氧發生器 :
a) 紫外燈;
b) 無聲放電管。
當采用無聲放電管時,為了避免氮氧化合物的生成,使用氧氣 臭氧化氧氣或臭氧化空氣可用
空氣稀釋到所要求的濃度。用以產生臭氧或稀釋用的空氣,應先通過活性炭凈化,并使其不含有影響臭氧濃度、臭氧龜裂和臭氧測定的污染物。從發生器出來的臭氧化空氣必須經過一個熱交換器,并將其調節到試驗所規定的溫度和相對濕度后才輸人試驗箱內。
臭氧濃度的調節:
可以使用自動調節臭氧濃度的方法
當采用紫外光源時,臭氧濃度可以通過調節加在燈管的電壓、氣體流速或將暴露于流動空氣中的
燈管部分屏蔽起來來調節;當使用無聲放電管時,臭氧濃度可以通過調節加在發生器上的電壓、電極尺
寸、氧氣流速或減弱空氣流速來調節。這些調節方法應該使臭氧濃度保持在8.1規定濃度的公差范圍
內。另外,當打開試驗箱放人或檢查試樣后,應該使臭氧濃度在30 min內恢復到試驗所規定的濃度。
進人臭氧箱的臭氧濃度在任何情況下都不能超過試驗規定濃度。
試樣架:
在所要求的伸長下用夾具固定試樣的兩端,與臭氧化空氣接觸時,試樣的長度方向要與氣流方向基
本平行。夾具應由不容易分解臭氧的材料(例如鋁)制成。
為了減少試驗箱內不同臭氧濃度的影響,建議在試驗箱中安裝機械旋轉架并在旋轉架之上裝配固
定試樣用的夾具和框架。例如,用適用的旋轉框架,使試樣旋轉速度在(20^-25) mm/s之間,在一垂直干氣流的平面內,每件試樣連續地沿著相同的途徑移動,同一個試樣旋轉一周的時間為(8^-12) min.試樣的掃描面積(圖2中表示的陰影部分)zui少是試驗箱的有效面積的40%.