Heat Aging是什麼?
熱老化試驗是在規定的溫度下保持規定的時間後,測量樣品的硬度、拉伸強度和斷裂伸長率等性能變化的試驗。
Heat Aging的目的
目的是比較評估材料在使用溫度下隨時間推移保持其性能的程度。
Heat Aging適用於哪些產品?
- 彈性墊圈和軟管
- 電纜絕緣層和護套
- 引擎室橡膠件
- 塑膠和彈性體部件
Heat Aging應用於哪些行業?
與Heat Aging相關的標準
- ISO 188
- ASTM D573
- IEC 60216系列(熱阻指標)
- ISO 23529
Heat Aging的測試條件
- 溫度
- 規範中定義;選擇高於使用溫度
- 时间
- 標準中定義;通常為 70、168 或 1000 小時
- 烤箱類型
- Air circulation;將樣品懸掛起來,使其不會相互接觸或接觸牆壁。
- 測量的變化
- 硬度、拉伸強度和斷裂伸長率的變化百分比
Heat Aging的測試設備
- 空氣循環老化爐(單一材料專用)
- 拉力測試儀和硬度計
- 空調室
- 懸掛佈置樣品
Heat Aging的樣品要求
- 應在未老化的樣品中測量初始性能
- 不同種類的橡膠不宜在同一烘箱中老化
- 樣品不應互相接觸
- 必須遵守老化後的調節期。
Heat Aging的測試時程
根據持續時間,從 1 週到幾個月不等。
Heat Aging的測試程序
- 1測量基線特徵。
- 2樣本懸掛在烤箱中。
- 3它在規定的溫度和時間下老化。
- 4取出樣品並進行調整。
- 5重新測量特徵。
- 6計算百分比變化。
Heat Aging的允收準則
驗收標準是規範中給出的性能最大變化百分比(例如,斷裂伸長率最大損失 30%)。
結果評估
在同一烘箱中老化不同類型的橡膠會產生交叉污染(尤其是硫和塑化劑遷移)並扭曲結果。加速工時不能直接換算為工齡;循環需要多溫度額定值類型 IEC 60216。
Heat Aging測試報告
- 適用標準
- 溫度和持續時間
- 烘箱和樣品放置
- 屬性值之前/之後
- 百分比變化
認證
EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證,根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。
是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準;由於認證是基於方法的,因此範圍在報價階段以書面形式確認。
範圍和授權相關規定
- 產品和 OEM 規格
橡膠測試 — 此測試領域涵蓋哪些內容?
以下段落說明 Heat Aging 測試所屬的領域;此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。
橡胶测试测定弹性体的力学行为及其对环境影响的抵抗力。弹性体的评估逻辑与金属和塑料不同:真正的问题不是强度,而是弹性回复及老化行为。
弹性体的功能通常是变形后回弹:密封垫被压缩以实现密封,支座吸收振动,软管在压力下膨胀。因此该领域所测量的不是"能承受多少牛顿",而是"变形后能回弹多少,以及这种行为能维持多久"。
因此,压缩永久变形是该领域最具决定性的测量指标。若密封垫在长期受压后无法回弹,即使从未撕裂,也已丧失其密封功能。该测量须与温度一并进行,因为永久变形会随温度升高而迅速增大。
硬度是该领域最常见的测量指标,采用邵氏A及IRHD标尺。它快速实用,但单独并不能确定材料特性:相同硬度的两种不同配方可能表现出完全不同的老化和耐液性。硬度在监控配方一致性方面具有重要价值。
在环境耐受性方面,考察热空气老化、液体溶胀、臭氧龟裂及低温行为。耐液性尤为关键:同一种弹性体在燃油、机油、冷却液及制动液中表现各不相同——在一种介质中溶胀,在另一种中收缩,在第三种中变硬。因此材料须以其将接触的实际流体、在实际温度下进行测试。
臭氧龟裂是户外使用部件失效的隐性原因。大气中低浓度的臭氧会在受应力的不饱和弹性体表面产生裂纹;部件在看似完全不受载的情况下发生开裂。臭氧箱可加速并揭示这种行为。
低温行为是第二个隐性风险。当弹性体接近其玻璃化转变温度时会失去弹性,表现得像刚性塑料;垫圈在低温下开始泄漏。低温回弹性及脆性测试确定这一极限。
在该系列中,配方变更并非无声变更。当填料含量、增塑剂或硫化体系发生变化时,力学性能与耐液性会同步改变;须重新进行验证。
此領域的方法群組
机械
拉伸应力应变性能、撕裂强度、磨耗(旋转滚筒及Pico)、疲劳及撕裂扩展。
硬度
邵氏A及IRHD压痕硬度;配方一致性的快速指标。
永久變形
压缩永久变形及应力松弛;对密封元件具有决定性意义。
耐液性
在燃料、油、冷却液及化学品中的溶胀、质量及体积变化、硬度及强度损失。
老化
热空气老化、臭氧龟裂、紫外线及湿度影响。
低温
低温回弹、脆化温度及柔韧性测量。
此領域常見混淆之處
- 硬度并不能定义材料;相同硬度的两种配方可能表现出不同的老化和耐液性。
- 耐液性必须用实际接触的液体及实际温度进行测试;笼统声称耐油是不够的。
- 不测量压缩永久变形,就无法对密封寿命做出判断。
- 臭氧龟裂发生在受应力状态下;未加应力试样的测试无法反映真实风险。
- 配方变更须重新进行验证;供应商可能在不告知的情况下更改配方。
- 未注明低温行为的密封垫,在寒冷气候下会产生意外泄漏。
這些結果支持哪些決策
- 密封垫及密封元件材料选择
- 汽车及工业零部件认可
- 配方变更的验证
- 现场泄漏及开裂的根本原因分析
- 工作温度范围及流体兼容性声明
相關測試
關於Heat Aging的常見問題
100℃老化168小時相當於多少年的使用壽命?
預期壽命無法透過單一溫度下的實驗來預測。壽命估算需要使用 IEC 60216 等多溫度方法進行 Arrhenius 評估。






