臭氧老化試驗箱是以產(chǎn)生高濃度的臭氧為老化源,來(lái)對試驗物品進(jìn)行老化試驗。由臭氧控制系統、溫度控制系統和濕度控制系統組成:臭氧控制系統由臭氧發(fā)生器、臭氧傳感器和臭氧控制器組成。維持腔體臭氧濃度恒定;溫度控制系統為實(shí)驗倉提供穩定的溫度20℃~40℃,通過(guò)電熱絲加熱實(shí)現加熱。有熱電偶進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和調整;濕度控制系統溫度控制系統為實(shí)驗室提供穩定的濕度,通過(guò)蒸汽實(shí)現加濕。配備干濕球濕度計,實(shí)時(shí)測量和調整。
設備模擬的臭氧環(huán)境模擬了自然情況下的臭氧老化,以高濃度的臭氧來(lái)加速試驗材料的老化反應。其中橡膠類(lèi)制品是采用臭氧老化試驗箱很多的產(chǎn)品,涉及到橡膠的臭氧老化試驗,就需要配合使用到靜態(tài)拉伸和動(dòng)態(tài)拉伸的試驗方式。
橡膠制品是對臭氧敏感的材料,絕大多數橡膠制品的老化都與臭氧的作用有關(guān)。由于橡膠具有一定的彈性,其暴露在臭氧環(huán)境中時(shí),由于收縮的原因,導致其表面積未能*浸沒(méi)在臭氧中,所以根據橡膠的特性,設備在內部都安裝了一套拉力試驗裝置,來(lái)對橡膠進(jìn)行拉伸,以獲得更好的老化效果。
在進(jìn)行臭氧老化試驗時(shí),一般分為兩種方式進(jìn)行,一種是靜態(tài)拉伸試驗,兩一種是動(dòng)態(tài)拉伸試驗,在具體試驗時(shí),兩種試驗方式根據實(shí)際的情況來(lái)相互交替使用。橡膠臭氧老化試驗中使用的拉伸方式多采用動(dòng)態(tài)拉伸,靜態(tài)拉伸一般是在了解了材料的最大拉力以后才采用的拉伸方式。
靜態(tài)拉伸試驗標準規定試樣兩頭夾在專(zhuān)用夾具上,選擇一種伸長(cháng)率拉伸,一般有下列幾種伸長(cháng)率(%)供選擇:
5±1,10±1,15±2,20±2,30±2,40±2,50±2,60±2。
一般選擇20%,夾具安裝在轉動(dòng)的樣品架上,樣品架轉速在(20—25)mm/S之間,在溫度為(40±2)℃,相對濕度不大于65%,規定的臭氧濃度下進(jìn)行試驗,一般采用(50±5)×10-8pphm的臭氧濃度進(jìn)行試驗。試驗時(shí),進(jìn)入老化試驗箱中的含臭氧空氣的流速也有一些要求,流速zui低不能小于8mm/s,最佳的流速在12~16mm/s之間,總之每分鐘箱內含臭氧空氣的置換量占箱體體積的3/4為宜。
臭氧老化試驗按照GB2941-82《橡膠試樣停放和試驗的標準溫度、濕度及時(shí)間》規定的時(shí)間進(jìn)行測試,測試完后,將樣品拉伸之后放置在無(wú)臭氧的暗室中溫度約23±2℃環(huán)境中靜置24~48小時(shí),最后檢查試樣的龜裂情況。