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如何模擬自然環境中的老化情況？

來源：天氏庫力發布日期 2020-09-23 瀏覽：

如果模擬正常的自然環境老化所需的周期很長，不利于監控，因此采用加速老化，構建模型的方式以期在短時間內獲得實驗結果，便于記錄。那么，在實驗室條件下，如何模擬自然環境中的老化情況？本文天氏庫力小編便對加速老化實驗方法進行介紹。

首先，我們先來分析一下材料老化的影響因素：
1、物理因素：如：陽光，溫度等；
2、化學因素：如：氧氣，臭氧，酸堿等；
3、生物因素：如：植物，動物，微生物等；
4、其他因素：如：風，輻射等。

材料老化的影響因素圖

老化的實驗方法：
根據實際情況下的具體老化因素，判斷采用何種老化方法去試驗。

常用老化方法	用途	主要儀器
熱空氣加速老化試驗法：高溫常壓下的空氣中的老化試驗	評估產品在加熱條件下的使用壽命	高溫箱和熱老化試驗箱
濕熱加速老化試驗法：在一定的濕、熱條件下老化試驗	評估產品在熱、濕條件下的使用壽命	恒溫恒濕箱和快速溫變濕熱試驗箱
人工氣候試驗法：模擬大氣環境中的光、氧、熱、濕度等因素的一種人工加速老化試驗方法	評估產品在光、氧、熱、濕度條件下的使用壽命	氙弧燈光源、熒光紫外燈光源、開放式碳弧燈光源

人工加速老化實驗方法主要包括：熱空氣老化實驗、濕熱老化實驗、人工氣候實驗法（光老化實驗、臭氧老化實驗、鹽霧腐蝕實驗、耐寒性實驗）以及抗霉實驗等等。

熱空氣老化實驗：加熱可使高聚物分子發生鏈斷裂從而產生自由基，形成自由基鏈式反應，導致聚合物降解和交聯，性能劣化。根據材料的使用要求來確定具體的實驗溫度，溫度上限可根據有關技術規范，一般對于熱塑性材料應低于其維卡軟化點，對于熱固性材料應低于其熱變形溫度。

濕熱老化實驗：有些高分子材料會在高溫高濕的環境中存儲或者使用，高溫的水汽對高分子材料具有一定的反滲透能力，降低了分子間的作用力，導致老化失效。濕熱老化實驗模擬標準大氣環境（氮氣、氧氣、二氧化碳和水蒸氣），溫度40℃-60℃，濕度90%RH以上。

人工氣候試驗法：常見的是光老化、臭氧老化和鹽霧實驗等。

●光老化---波長越短，所含能量就越高，越有可能破壞分子的化學鍵。紫外光在塑料老化過程中扮演了重要角色。實驗室模擬光老化主要采用氙弧燈光源、熒光紫外燈光源、開放式碳弧燈光源等作為光源。以下為光老化原理：

●臭氧老化---臭氧雖然在大氣中的含量很微小，卻是橡膠龜裂的主要因素。臭氧老化法主要是通過模擬和強化大氣中的臭氧條件，快速鑒定橡膠抗臭氧的能力。例如，橡膠等高分子防水材料經常做此項老化實驗。

●鹽霧腐蝕實驗---當鹽霧的微粒沉降附著在材料的表面上，便迅速吸潮溶解成氯化物的水溶液，在一定的溫濕度條件下，溶液中的氯離子通過材料的微孔逐步滲透到內部，引起材料的老化或金屬的腐蝕。因此，鹽霧實驗用來鑒定材料的電化學腐蝕的性能。例如，設在海邊的一些電力機組、油田等長期受海洋影響的設備，經常做鹽霧腐蝕實驗。

a.光引發：