Thử Nghiệm Lão Hóa Là Gì? Phân Loại Lão Hóa - Beta Technology

Thử nghiệm lão hóa là thuật ngữ để chỉ đến thử nghiệm lão hóa oxy nhiệt về cao su, các sản phẩm nhựa, các vật liệu cách điện cùng các vật liệu khác hoặc thử nghiệm lão hóa thông gió cho các linh kiện điện tử và các sản phẩm nhựa.

Phân loại phương pháp lão hóa

Ngày nay phương pháp thử nghiệm lão hóa có nhiều loại, với phương pháp thử nghiệm lão hóa để nghiên cứu vật liệu polyme, sẽ chủ yếu là các thử nghiệm sau:

• Thử nghiệm lão hóa khí hậu
• Thử nghiệm lão hóa UV
• Thử nghiệm lão hóa Ozone
• Thử nghiệm lão hóa nhiệt độ cao
• Thử nghiệm lão hóa biến đổi nhiệt độ cao và thấp
• Thử nghiệm lão hóa nhiệt ẩm
• Thử nghiệm lão hóa môi trường
• Thử nghiệm lão hóa sương muối …

Dưới dây là 7 thí nghiệm lão hóa phổ biến nhất hiện nay

Phương pháp thử nghiệm lão hóa khí hậu

Thử nghiệm lão hóa khí hậu là một phương pháp thử nghiệm phổ biến dùng để thử nghiệm của vật liệu polyme trong điều kiện môi trường khí quyển, quan quá trình này để thu được quy luật lão hóa của các mẫu vật liệu tiếp xúc với môi trường khí quyển, sau đó xác định các đặc tính của vật liệu polyme, qua quá trình này có thể đoán tuổi thọ của mẫu.

Thử nghiệm lão hóa khí hậu có thể chia làm hai loại

Thử nghiệm phơi nhiễm tự nhiên

Đầu tiên là thử nghiệm phơi nhiễm tự nhiên, bằng việc thử nghiệm vật liệu polyme sẽ được cho tiếp xúc trực tiếp với môi trường khí quyển thực tếtừ đó thu được trạng thái lão hóa trong thực tế ở điều kiện thực, đây là phương pháp này chính là phương pháp thử nghiệm chính xác đồng thời hiệu quả nhất để có được trạng thái lão hóa của vật liệu polyme.

Nhược điểm của phương pháp này có nhược điểm là chu kỳ thử nghiệm khá dài và tốn nhiều thời gian và công sức. Một số nơi ở Florida của Mỹ, Vạn Ninh, Mạc Hà và Vũ Hán của Trung Quốc người ta đã tiến hành các thử nghiệm tiếp xúc không khí mất thời gian lên đến một năm.

Thử nghiệm lão hóa khí hậu nhân tạo

Với phương pháp thử nghiệm lão hóa khí hậu nhân tạo là phương pháp thử nghiệm lão hóa sẽ được thử nghiệm với điều kiện mô phỏng điều kiện môi trường khí quyển thực tếtại các nơi thí nghiệm hay tăng cường một yếu tố môi trường nhất định để thu được trạng thái lão hóa của vật liệu trong thời gian ngắn, đây còn được gọi là lão hóa mô phỏng nhân tạo hoặc lão hóa gia tốc nhân tạo.

Các buồng thử nghiệm lão hóa khí hậu nhân tạo phổ biến hiện tại gồm:  buồng thử nghiệm lão hóa khí hậu đèn xenon, buồng thử nghiệm lão hóa khí hậu đèn huỳnh quang và buồng thử nghiệm lão hóa khí hậu đèn hồ quang carbon,…

Các loại buồng thử nghiệm lão hóa khí hậu nhân tạo này mô phỏng hoặc tăng cường các yếu tố môi trường tự nhiên như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, mưa hoặc ngưng tụ để thự hiện lão hóa vật liệu.

Ngoài ra, thử nghiệm lão hóa vật liệu còn cần phải thực hiện theo các tiêu chuẩn kiểm tra nhất định.

Thử nghiệm lão hóa UV

Thử nghiệm lão hóa UV là phương pháp thử nghiệm lão hóa sẽ được thử nghiệm với điều kiện của vật liệu polyme được đặt tiếp xúc trong môi trường ánh sáng cực tím, để thu được trạng thái và quy luật lão hóa của vật liệu polyme.

Với  thử nghiệm lão hóa UV được xác định vùng cực tím và cường độ bức xạ như 40W / m2, trong dải bước sóng 300nm-400nm.

Trong thử nghiệm lão hóa UV thường sử dụng các nguồn như: đèn xenon, đèn huỳnh quang, đèn tritium và đèn deuterium.

Trong đó, quang phổ mặt trời đèn có thể sử dụng đèn xenon có thể mô phỏng rất tốt và phổ của tia cực tím trong ánh sáng mặt trời sẽ dùng đèn huỳnh quang có thể mô phỏng tốt, năng lượng cung cấp của đèn tritium khá mạnh, thường dùng để gia tăng tốc độ thử nghiệm lão hóa.

Thử nghiệm lão hóa Ozone

Nhắc đến Ozone thì đây là một loại khí cực kỳ hiếm trong khí quyển, đây là loại khí gây phá hủy các vật liệu polyme cực kỳ lớn.

Ozone có thể có phản ứng hóa học không thuận nghịch với các liên kết không bão hòa và các gốc hoàn nguyên trong cấu trúc hóa học của vật liệu polyme, dẫn đến vật liệu polyme trải qua quá trình phân hủy oxy hóa thoái biến, dẫn đến mất đi giá trị sử dụng.

Riêng với cao su có chứa liên kết đôi thì khả năng phá hủy được thể hiện cực kỳ mạnh. Ozone có hoạt tính mạnh, dẫn đến phân tách ra oxy nguyên tử có hoạt tính mạnh hơn, phản ứng hóa học với các liên kết đôi trong phân tử cao su, làm cho cao su bị lão hóa, xuất hiện các hiện tượng như nứt, trở nên giòn hơn…

Để thử nghiệm lão hóa Ozone của vật liệu polyme sẽ dùng đến buồng thử nghiệm lão hóa Ozone, Ozone được cấp bằng thiết bị tạo Ozone, có thể canh chỉnh nồng độ, đồng thời được xác định tùy theo điều kiện môi trường ở nơi mà vật liệu được sử dụng thực tế. một số yếu tố khác về nhiệt độ, độ ẩm…

Trong buồng thử nghiệm lão hóa Ozone cũng có thể được điều chỉnh để đạt được mục đích thử nghiệm, thu được khả năng chống lão hóa Ozone của vật liệu cũng như trạng thái và quy luật lão hóa Ozone.

Thử nghiệm lão hóa nhiệt độ cao

Nhiệt là một trong những yếu tố chính gây ra sự lão hóa của vật liệu polyme, nhiệt có thể làm tăng tốc độ chuyển động của các chuỗi liên kết polyme, làm đứt gãy các chuỗi polyme, tạo ra các gốc tự do hoạt tính, sinh ra các phản ứng chuỗi gốc tự do, gây thoái biến polyme hoặc tạo ra liên kết chéo, thử nghiệm lão hóa nhiệt độ cao là một trong những phương pháp thử nghiệm chủ yếu để đánh giá vật liệu polyme và nghiên cứu khả năng chống lão hóa của vật liệu polyme, thường được thực hiện trong buồng thử nghiệm làm khô, thông gió, nhiệt độ không đổi.

Nhiệt độ trong buồng làm khô có thể được thiết lập theo yêu cầu thử nghiệm, và vật liệu polyme thường xuyên được lấy mẫu và thử nghiệm khi tiếp xúc với môi trường khô, để thu được trạng thái và quy luật lão hóa của vật liệu polyme, từ đó thay đổi vật liệu polyme một cách có mục tiêu, cải thiện đặc tính sử dụng của nó.

Thử nghiệm lão hóa biến đổi nhiệt độ

Ngoài các yếu tố gây lão hóa trên thì nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng làm lão hóa vật liệu polyme, việc các hợp chất kết dính polyme, với môi trường nhiệt độ cao thúc đẩy gia tăng tốc độ chuyển động của chuỗi chất kết dính polyme, với trường hợp nhiệt độ thấp có thể gây ra ứng suất bên trong chất kết dính polyme.

Việc biến đổi nhiệt độ cao và thấp dẫn đến sự đứt gãy chuỗi liên kết các chất kết dính polyme, gây ra lão hóa.

Nhiệt độ cao có thể làm tăng tốc độ chuyển động nhiệt của chuỗi phân tử, khiến cao su sinh ra liên kết chéo, nhiệt độ thấp có thể làm cho chuỗi phân tử cao su bị đóng băng, làm cho cao su trở nên giòn hơn, giảm độ đàn hồi, và gây ra lão hóa.

Với phương pháp thử nghiệm lão hóa nhiệt độ dùng để đánh giá khả năng chịu nhiệt của vật liệu polyme, thường được thực hiện trong buồng thử nghiệm lão hóa biến đổi nhiệt độ, từ nhiệt độ cố định ban đầu  T1 (thường là nhiệt độ phòng) sang nhiệt độ cố định T2 với tốc độ gia nhiệt không đổi, giữ nguyên nhiệt độ của T2 trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó giảm nhiệt độ đến nhiệt độ nhất định T3 với tốc độ giảm nhiệt không đổi, duy trì nhiệt độ T3 trong một khoảng thời gian nhất định rồi lại tăng nhiệt lên T1, đây được gọi là tuần hoàn nhiệt độ. Chu kỳ tuần hoàn có thể được xác định theo các yêu cầu thử nghiệm cụ thể.

Thử nghiệm lão hóa nhiệt ẩm

Đây là thử nghiệm độ lão hóa vật liệu polyme tại điều kiện môi trường có độ ẩm cao và nhiệt độ cao. Môi trường có thể là có độ ẩm cao, nước có thể xâm nhập vào trong vật liệu polymer, gây trương phồng vật liệu polyme, một số gốc ưa nước bị thủy phân dẫn đến vật liệu polyme bị thoái biến lão hóa.

Hơn nữa với điều kiện này cũng có thể gây ra sự hòa tan và di chuyển của các chất phụ gia bên trong vật liệu polyme, chẳng hạn như chất hóa dẻo,

Trong điều kiện nhiệt độ cao, sẽ có thể làm nhanh quá trình xâm nhập của nước đồng thời nhiệt có thể đẩy nhanh sự chuyển động của các chuỗi polyme, giảm lực giữa các phân tử, thúc đẩy sự xâm nhập của nước, bên cạnh đó sẽ thúc đẩy nhanh quá trình thoái biến của vật liệu polyme.

Các vật liệu polyme khác nhau sẽ có phương pháp phối chế khác nhau.

Để thực hiện thử nghiệm này cần xét theo các vật liệu polyme khác nhau để lựa chọn các tiêu chuẩn lão hóa khác nhau. Thử nghiệm lão hóa nhiệt ẩm thường được thực hiện trong buồng thử nghiệm lão hóa nhiệt ẩm, nhiệt độ và độ ẩm có thể tự thiết lập theo yêu cầu thử nghiệm.

Thử nghiệm lão hóa môi trường

Với một vài vật liệu polyme nhất định phải ngâm trong môi trường nhất định như các vật liệu polyme trong lĩnh vực hàng hải phải ngâm trong nước biển trong một khoản thời gian, vật liệu hàng không cần tiếp xúc với nhiên liệu hàng không trong thời gian dài.

Với các ngành đặc thù thì đồi hỏi vật liệu phải có khả năng thích nghi và chống chội mạnh.

Thử nghiệm lão hóa môi trường là một phương pháp thử nghiệm thường được sử dụng để đánh giá khả năng chống lão hóa môi trường của vật liệu polyme, đồng thời dự đoán tuổi thọ của các vật liệu trong các điều kiện môi trường. tùy vào môi trường ứng dụng mà vật liệu polyme được sử dụng, có thể là nước biển nhân tạo, nước muối, nước mưa, dung dịch axit-bazơ, dầu nhiên liệu và các dung môi hữu cơ khác.

Tủ thử nghiệm lão hóa Ozone

Beta Technology cung cấp các thiết bị khoa học, thiết bị phòng thí nghiệm với hơn 10 năm trong lĩnh vực, thiết bị tủ thử nghiệm lão hóa Ozone.

Xem chi tiết sản phẩm: TẠI ĐÂY

Thiết bị này dùng để đánh giá vết nứt và thời gian cho đến khi xuất hiện vết nứt và biến dạng tải trọng kéo tối đa bằng cách cho các mẫu thử động và tĩnh tiếp xúc với không khí có chứa ozone nồng độ thấp được tạo ra nhân tạo để đo sự suy giảm của cao su lưu hóa bởi ozone trong khí quyển.

Hãy liên hệ chúng tôi để được tư vấn cụ thể.   

CÔNG TY TNHH BETA TECHNOLOGY Số nhà 17, Đường số 12, Khu dân cư Cityland Park Hills, Phường 10, Quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh 0286 2727 095 – 0286 2761 581 0903 042 747 – Mr. Trung sales@betatechco.com https://betatechco.com/ – https://thinghiemxangdau.vn/ – https://thietbihoanghiem.com/ Theo dõi các tin tức mới cập nhật thường xuyên của BETA tại các kênh sau: