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电子产品可以做哪些老化测试？

文章来源：http://www.sjjhome.cn/news/hybk/1550.html 发表时间：2022-02-11

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电子产品可以做哪些老化测试？

一.导言

高分子材料广泛应用于航空航天、汽车制造、制鞋、纺织等各个领域，极大地促进了国民经济的发展。然而，近年来，随着各领域对材料的要求越来越高，高分子材料的老化问题日益突出。高分子材料容易受到阳光、雨水、温度、氧气、水分、沙尘等多种环境因素的影响，导致泛黄、脆化、力学性能下降等。研究高分子材料的老化，对于评价高分子材料的性能，预测高分子材料的使用寿命，积极采取措施减缓高分子材料的老化，以及高分子材料的改性和新材料的开发都具有重要的现实意义。目前研究高分子材料老化试验的方法很多，包括气候老化试验、紫外线老化试验、臭氧老化试验、热风老化试验、高低温交替老化试验、湿热老化试验、介质老化试验、盐雾老化试验等。

二.气候老化试验

所谓气候老化试验，就是将高分子材料的试验样品暴露在大气环境中，从而获得材料样品暴露在大气环境中的老化规律，分析高分子材料的性能，预测其使用寿命的研究方法。气候老化试验可以分为两种类型，其中一种是自然暴露试验，即将高分子材料的试验样品暴露在真实的大气环境中，获得材料在真实环境中的老化行为。这种老化测试方法可以获得准确的老化信息，是获得高分子材料老化行为有效的方法。然而，这种测试方法需要太长的周期时间，并且费时费力。佛罗里达州、中国、万宁、漠河和武汉的人们已经进行了一年多的大气暴露测试。另一种是人工气候老化试验，是指人们通过模拟室内真实的大气环境条件或强化一定的环境因素，在短时间内得到材料老化行为的老化试验方法，也称人工模拟老化或人工加速老化。人工气候老化通常在人工气候老化箱中进行。常用的人工风化箱主要有氙灯风化箱、荧光灯风化试验箱和碳弧灯风化试验箱。这些气候老化试验箱从光、温、湿、雨或冷凝等主要气候因素模拟或强化自然环境因素，从而实现材料老化[1]。此外，材料的老化试验应按照一定的试验标准进行。

三.紫外线老化试验

太阳光中的紫外光，由于其光能相当于高分子化学键的键能，会导致高分子化合物链断裂，是导致高分子材料老化降解的主要因素。紫外老化试验是指将高分子材料的老化试验样品暴露在紫外光场中，从而获得高分子材料老化行为和规律的试验方法。一般紫外老化试验会规定紫外区和照射强度，如40W/m2，在300 nm-400 nm波长范围内等。紫外老化试验使用的光源通常包括氙灯、荧光灯、氚灯和氘灯，其中氙灯能很好地模拟太阳光谱，荧光灯能很好地模拟太阳光的紫外光谱，氚灯提供较强的能量，一般用于加速老化试验。

四.臭氧老化试验

臭氧是大气中的稀有气体，但它对高分子材料的破坏性极强。臭氧会与高分子材料化学结构中的不饱和键和还原基团发生不可逆反应，导致高分子材料氧化降解，从而失去使用价值。特别是对于含有双键的橡胶材料，表现出极强的破坏力。臭氧具有很强的活性，能够分解活性更强的原子氧，与橡胶分子中的双键发生化学反应，导致橡胶老化、开裂、脆化等现象[1]。高分子材料的臭氧老化试验通常在臭氧老化试验箱中进行。臭氧由臭氧发生器提供，其浓度可以通过混合器与空气混合来调节。臭氧的浓度通常根据实际使用材料的环境条件来确定。此外，臭氧老化箱内的温度、湿度等因素也可以调节，从而达到测试的目的，获得材料的抗臭氧老化性能、臭氧老化行为及规律。

五.热空气老化试验

热量是导致高分子材料老化的主要因素之一。热量会加速聚合物链的运动，导致聚合物链断裂，产生活性自由基，引发自由基链式反应，导致聚合物降解或交联。热空气老化试验是评价高分子材料和研究高分子材料抗老化性能的主要试验方法之一，通常在恒温鼓风干燥试验室内进行。干燥箱内的温度可根据试验要求设定。当高分子材料暴露在干燥环境中时，定期取样测试，以获得高分子材料的老化行为和规律，从而有针对性地对高分子材料进行改性，提高其使用性能。

这种热空气老化试验，也称为“高温老化试验”，通常是测试聚合物抗老化性能的常用方法。

六.温度交替老化试验

温度是导致高分子材料老化的另一个重要因素。对于高分子胶粘剂，高温会加速高分子胶粘剂链的运动速度，而低温会导致高分子胶粘剂的内应力，高温和低温的交替会导致高分子胶粘剂的断链和老化降解。对于橡胶来说，高温会加速分子链的热运动，使橡胶发生交联，而低温会使橡胶的分子链冻结，使其变脆，降其弹性和老化。高低温交替老化试验是评价高分子材料耐温性的一种老化试验方法，通常在温度交替老化试验箱中进行。它是一个温度循环，温度以恒定的升温速率从某一温度T1(通常是室温)升高到某一温度T2，然后以恒定的降温速率保持在某一温度T3。周期长度可根据具体测试要求确定。

七、湿热老化试验

湿热老化试验是评价高分子材料在高湿高温环境下抗老化性能的有效方法。在高湿度环境下，水会渗透到高分子材料中，导致高分子材料溶胀，部分亲水基团水解，导致高分子材料老化降解。此外，水渗入高分子材料内部还会导致高分子材料中的增塑剂、配合剂等物质等添加剂的溶解和迁移，影响高分子材料的力学性能。在高热的作用下，热可以促进这种水的渗透，从而加速聚合物链的运动，降分子间作用力，促进水的渗透，加速聚合物材料的降解[1]。不同的高分子材料有不同的配方，所以它们的湿热老化机理不一样。进行湿热老化试验时，应根据不同的高分子材料选择不同的老化标准。湿热老化试验通常在湿热老化试验箱中进行，可根据试验要求设定温度和湿度。

八、中度老化试验

有些高分子材料在使用过程中要长时间浸泡在某种介质中，例如从事海上作业或潜艇作业的设备上的高分子材料要长时间浸泡在海水中，航空飞机的某些部件要长时间暴露在航空燃油中等。，所有这些都要求聚合物材料具有很强的抗介质老化能力。介电老化试验是评价高分子材料介电老化性能和预测其在一定介质中寿命的常用试验方法。老化试验中使用的介质可根据高分子材料使用的具体环境进行配制，如人工海水、盐水、雨水、酸碱溶液、燃料油等有机溶剂等。

除了上述高分子材料的老化试验方法外，还有盐雾老化试验、防霉试验、耐寒试验等多种老化试验方法[2]。高分子材料的老化试验方法虽然很多，但也要根据高分子材料所使用的环境、高分子材料的种类和试验目的，选择合适的老化试验方法，以便恰当地评价高分子材料的性能，合理地预测其使用寿命，为生产和生活提供更有效的信息。

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