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如何模拟自然环境中的老化情况？

来源：天氏库力发布日期 2020-09-23 浏览：

如果模拟正常的自然环境老化所需的周期很长，不利于监控，因此采用加速老化，构建模型的方式以期在短时间内获得实验结果，便于记录。那么，在实验室条件下，如何模拟自然环境中的老化情况？本文天氏库力小编便对加速老化实验方法进行介绍。

首先，我们先来分析一下材料老化的影响因素：
1、物理因素：如：阳光，温度等；
2、化学因素：如：氧气，臭氧，酸碱等；
3、生物因素：如：植物，动物，微生物等；
4、其他因素：如：风，辐射等。

材料老化的影响因素图

老化的实验方法：
根据实际情况下的具体老化因素，判断采用何种老化方法去试验。

常用老化方法	用途	主要仪器
热空气加速老化试验法：高温常压下的空气中的老化试验	评估产品在加热条件下的使用寿命	高温箱和热老化试验箱
湿热加速老化试验法：在一定的湿、热条件下老化试验	评估产品在热、湿条件下的使用寿命	恒温恒湿箱和快速温变湿热试验箱
人工气候试验法：模拟大气环境中的光、氧、热、湿度等因素的一种人工加速老化试验方法	评估产品在光、氧、热、湿度条件下的使用寿命	氙弧灯光源、荧光紫外灯光源、开放式碳弧灯光源

人工加速老化实验方法主要包括：热空气老化实验、湿热老化实验、人工气候实验法（光老化实验、臭氧老化实验、盐雾腐蚀实验、耐寒性实验）以及抗霉实验等等。

热空气老化实验：加热可使高聚物分子发生链断裂从而产生自由基，形成自由基链式反应，导致聚合物降解和交联，性能劣化。根据材料的使用要求来确定具体的实验温度，温度上限可根据有关技术规范，一般对于热塑性材料应低于其维卡软化点，对于热固性材料应低于其热变形温度。

湿热老化实验：有些高分子材料会在高温高湿的环境中存储或者使用，高温的水汽对高分子材料具有一定的反渗透能力，降低了分子间的作用力，导致老化失效。湿热老化实验模拟标准大气环境（氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气），温度40℃-60℃，湿度90%RH以上。

人工气候试验法：常见的是光老化、臭氧老化和盐雾实验等。

●光老化---波长越短，所含能量就越高，越有可能破坏分子的化学键。紫外光在塑料老化过程中扮演了重要角色。实验室模拟光老化主要采用氙弧灯光源、荧光紫外灯光源、开放式碳弧灯光源等作为光源。以下为光老化原理：

●臭氧老化---臭氧虽然在大气中的含量很微小，却是橡胶龟裂的主要因素。臭氧老化法主要是通过模拟和强化大气中的臭氧条件，快速鉴定橡胶抗臭氧的能力。例如，橡胶等高分子防水材料经常做此项老化实验。

●盐雾腐蚀实验---当盐雾的微粒沉降附着在材料的表面上，便迅速吸潮溶解成氯化物的水溶液，在一定的温湿度条件下，溶液中的氯离子通过材料的微孔逐步渗透到内部，引起材料的老化或金属的腐蚀。因此，盐雾实验用来鉴定材料的电化学腐蚀的性能。例如，设在海边的一些电力机组、油田等长期受海洋影响的设备，经常做盐雾腐蚀实验。

a.光引发：