加壓空氣熱老化試驗是指在耐壓熱空氣試驗機中進行加速老化試驗，以加熱前後橡膠物理性能變化來考查橡膠的老化性能。試驗在耐壓容器中進行，空氣壓力一般選(0.55±0.02)MPa，試驗時每100cm3耐壓容器的容積只允許放置試樣量不超過一定的體積，在規定的溫度下老化一段時間後，試樣應置於平面冷至室溫後再測定其物理性能。
基本介紹
- 中文名：加壓空氣熱老化試驗
- 外文名：Pressurized air heat aging test
- 加熱對象：橡膠
- 測試內容：加熱前後橡膠物理性能變化
- 空氣壓力：一般選(0.55±0.02)MPa
- 注意事項：試樣應置於平面冷至室溫後再測定
影響因素,絕緣的耐熱分級,熱老化試驗設備,熱老化試驗原則,
影響因素
熱是促進高聚物發生老化反應的主要因素之一。熱可促使高聚物分子發生斷裂從而產生自由基，形成自由基鏈式反應，導致聚合物降解或交聯，性能劣化。熱老化試驗通過加速材料在氧、熱作用下的老化進程，反映材料耐熱氧老化性能。採用熱老化箱進行老化試驗是耐熱|生試驗的常用方法，根據材料的使用要求和試驗目的確定試驗溫度。溫度上限可根據有關技術規範確定，一般對於熱塑性材料應低於其維卡軟化點，對於熱固性材料應低於其熱變形溫度，或者通過探索試驗，選取不致造成試樣分解或明顯變形的溫度。將試樣置於選定條件的熱烘箱內，周期性地檢查和測試試樣外觀和性能的變化，從而評價試樣的耐熱陛。
當環境溫度達到某一低溫區域時，聚合物會發生脆化。耐寒性是另一方面耐熱老化性能的體現，耐寒性是指它抵抗低溫引起性能變化的能力，低溫儲存試驗可以鑑定材料的低溫儲存特性。耐寒性與聚合物的鏈運動、大分子間的作用力和鏈的柔順性有關，飽和聚合物的主鏈單鍵，由於分子鏈上沒有極性基團或位阻大的取代基，柔順性好，耐寒性也好。反之，如果側基為位阻大的剛性取代基，或者重度交聯的聚合物，耐寒性就較差。
絕緣的耐熱分級
在電工技術中，常把電機電器的絕緣結構或絕緣系統以及絕緣材料按耐熱等級分類。耐熱等級由絕緣包括絕緣材料與絕緣結構在電機電器運行中允許的最高長期工作溫度決定。屬於某一耐熱等級的電機電器，不僅在該等級的溫度下短時間內不會有顯著的性能改變(如不變軟、不著燃、絕緣性能沒有明顯降低等)，而且在該溫度下長期運行時絕緣也不發生不該有的性能變化，並能承受正常運行時的溫度變化。
在電機電器中，絕緣結構以及所使用的絕緣材料常受許多因素的作用，例如溫度、濕度、電場、機械振動、衝擊、周圍大氣和；介質以及由於溫度變化產生的熱衝擊、熱膨脹應力等。在正常運行條件下起決定作用的因素有溫度、濕度、大氣中的氧、電場作用、機械振動和熱衝擊。在低壓電器中，溫度是主要因素。上述分級標準適用於正常運行的電機電器，特殊條件下運行的電機電器不包括在內。我國所採用的耐熱分級標準與IEC的耐熱分級標準相同。
熱老化試驗設備
老化恆溫箱是絕緣材料熱老化試驗用的主要設備。絕緣材料的熱老化壽命對所處溫度很敏感。經驗證明，材料的暴露溫度升高10℃，熱壽命降低一半。因此，要求老化恆溫箱溫度上下波動小，溫度分布均勻。一般規定溫度上下波動和空間偏差在試驗溫度的士(2℃-3℃)內。此外，空氣中的氧對一般材料的熱老化是有影響的，因此試驗過程中箱內空氣應該經常更換，老化恆溫箱應備有鼓風裝置。有時為了減少試樣承受溫度的分散性，箱中裝有轉盤，試樣掛在轉盤上。為使上下波動小，恆溫箱的溫度控制器必須專門設計製造，一般市售恆溫箱滿足不了上述要求，但經適當改造也可用作老化恆溫箱。恆溫箱是否滿足老化試驗的要求，可用下列試驗驗證。在恆溫箱中放置測溫用的假試樣，試樣數量與位置大致能夠代表試驗時的狀態。熱電偶或其他測溫儀應插入或固定在試樣中間(這樣的測溫器至少用6個，如再多放一些則更好)，然後升到所需下作溫度，待溫度穩定一段時間後，記錄溫度，觀察溫度分布是否滿足試驗要求。這種試驗採用多點溫度自動記錄儀尤為方便。
熱老化試驗原則
絕緣在運行情況下受到的作用因素是複雜的，除熱以外，其他因素，例如機械振動、電場作用和潮氣等。絕緣的破壞過程常是在熱的作用下變脆，受振動後開裂，然後潮氣進入裂縫，造成絕緣擊穿。因此，比較可靠的熱老化試驗應該是模擬試驗，即用模型線圈或模型電機做試樣的絕緣系統的熱老化試驗。但由於這種試驗複雜、費用大，所以當新材料出現時，為了探索其使用壽命，在進行絕緣系統熱老化試驗前，先進行單一材料的熱老化試驗是經濟的。一般絕緣材料的熱老化試驗為絕緣熱老化試驗的篩選試驗。但是，由於材料試驗不能確切模擬實際情況，而只能求得絕緣的相對壽命。如要求取絕緣的絕對壽命，在材料試驗的基礎上還必須進行絕緣系統的熱老化試驗。
