Heat Aging

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？

橡膠汽車機械

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

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

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。