臭氧老化試驗箱的原理及應用,臭氧老化原理與應用簡述

隆安
2025-12-23 13:52:58
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內容摘要：臭氧老化試驗箱通過模擬臭氧環(huán)境加速材料老化，用于評估橡膠、塑料等非金屬材料的耐臭氧性能。選型需關注溫度/臭氧濃度控制精度、試樣尺寸兼容性及安全聯(lián)鎖功能，優(yōu)先選擇符合AST...

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臭氧老化試驗箱通過模擬臭氧環(huán)境加速材料老化，用于評估橡膠、塑料等非金屬材料的耐臭氧性能。選型需關注溫度/臭氧濃度控制精度、試樣尺寸兼容性及安全聯(lián)鎖功能，優(yōu)先選擇符合ASTM D1149、ISO 1431等國際標準的設備。采購流程應包含技術協(xié)議確認、FAT/SAT驗收及定期計量校準，避免低價陷阱和虛假參數(shù)宣傳。

快速答案卡片

核心參數(shù)	推薦范圍
溫度范圍	-70℃~+150℃（常溫型：室溫~+60℃）
臭氧濃度	0~500pphm（典型：50±5pphm）
控制精度	溫度±0.5℃，臭氧濃度±5%
標準符合	ASTM D1149、ISO 1431、GB/T 7762
典型應用	汽車密封條、電線電纜、輪胎橡膠

臭氧老化試驗箱原理

臭氧老化試驗箱通過精確控制溫度、濕度及臭氧濃度，模擬材料在自然環(huán)境中的臭氧攻擊過程。其核心機理為：臭氧（O?）作為強氧化劑，與橡膠等不飽和聚合物發(fā)生鏈式反應，導致分子鏈斷裂和表面龜裂。試驗箱通過以下模塊實現(xiàn)環(huán)境模擬：

臭氧發(fā)生系統(tǒng)：采用無聲放電法或紫外線法生成臭氧，濃度通過PID控制器調節(jié)，典型生成效率為5-10g/h（以1m3試驗箱為例）。
溫度控制系統(tǒng)：電熱管加熱與風冷制冷循環(huán)，配合PT100鉑電阻傳感器，實現(xiàn)±0.5℃溫度均勻性。
試樣旋轉裝置：通過伺服電機驅動試樣架以1-5r/min勻速旋轉，確保臭氧接觸均勻性。
安全聯(lián)鎖系統(tǒng)：臭氧泄漏探測器（檢測限≤0.01ppm）、超溫報警、急停按鈕三重防護。

典型失效模式包括：表面裂紋（橡膠）、顏色褪變（塑料）、彈性喪失（密封件）。例如，汽車密封條在50pphm臭氧濃度下，72小時即可出現(xiàn)可見裂紋，而自然環(huán)境需數(shù)年。

設備選型與參數(shù)決策

選型決策流程

需求分析：確定試樣尺寸（如150×25mm標準啞鈴型）、測試周期（短期加速/長期耐候）。
參數(shù)匹配：

參數(shù) 橡膠測試塑料測試

溫度范圍室溫~+60℃ -40℃~+85℃

臭氧濃度 20-100pphm 5-50pphm

濕度控制無需 30-80%RH（部分塑料）
標準驗證：優(yōu)先選擇通過CNAS認證的廠商，設備需附帶校準證書（如Fluke 914X系列溫度校準儀數(shù)據(jù)）。

參數(shù)	橡膠測試	塑料測試
溫度范圍	室溫~+60℃	-40℃~+85℃
臭氧濃度	20-100pphm	5-50pphm
濕度控制	無需	30-80%RH（部分塑料）

詢價模板

致[廠商名稱]：
請?zhí)峁┮韵滦吞栐O備的詳細報價及技術參數(shù)：
1. 溫度范圍：-40℃~+85℃，臭氧濃度：0-500pphm，容積：0.5m3
2. 控制方式：PLC+觸摸屏，數(shù)據(jù)記錄間隔：1分鐘
3. 符合標準：ASTM D1149-20、ISO 1431-1:2019
4. 交付周期：含F(xiàn)AT（工廠驗收測試）及SAT（現(xiàn)場驗收測試）
5. 維保條款：2年全保，含臭氧發(fā)生器更換

主流品牌橫評

品牌	溫度范圍	臭氧精度	容積選項	附加特性	價格區(qū)間
Q-Lab（美國）	-70℃~+180℃	±3%	0.1-2m3	UV+臭氧復合測試	￥80萬-150萬
ATLAS（德國）	-40℃~+120℃	±5%	0.3-1.5m3	動態(tài)拉伸夾具	￥60萬-100萬
重慶四達（國產(chǎn)）	室溫~+85℃	±8%	0.2-1m3	性價比高	￥20萬-40萬

常見故障與維護

典型故障及解決方案

故障現(xiàn)象	可能原因	處理措施
臭氧濃度波動	氣體管路泄漏	用肥皂水檢測接頭，更換硅膠管
溫度超調	SSR固態(tài)繼電器損壞	萬用表檢測通斷，更換同型號器件
試樣旋轉卡滯	軸承缺油	停機后注入3號鋰基脂