老化测试需要注意哪些地方?

老化测试是评估材料或产品耐久性的关键手段,但若操作不当,不仅会导致数据失真,还可能得出错误结论,影响产品设计与质量判断。为确保测试结果的准确性、可重复性与工程相关性,在开展老化测试时需重点关注以下六个方面:

一、明确测试目的与适用标准

常见问题:盲目套用他人测试条件,忽视自身产品实际使用环境。

注意事项

  • 明确产品最终应用场景(如户外暴晒、室内光照、海洋气候、高温高湿等);
  • 选择匹配的国际/国家标准(如ASTM G154用于紫外老化,ISO 4892-2用于氙灯老化);
  • 区分“快速筛选”与“认证验证”需求,前者可适度加速,后者必须严格合规。

示例:汽车外饰件应采用SAE J2527(氙灯),而非仅做QUV紫外测试,因后者无法模拟可见光对颜色的影响。

二、合理选择老化类型与设备

不同老化设备模拟的环境应力不同,需根据材料失效机理选择:

老化类型适用场景不适用情况
紫外老化(UVA-340)快速评估高分子材料抗UV能力关注颜色变化、热效应或综合耐候性
氙灯老化全光谱日光模拟,适合外观与综合性能评估预算有限或仅需力学性能初筛
海洋性气候老化箱沿海/海上设备(含盐雾+UV)内陆干燥环境产品
热老化箱高温氧化主导的老化(如电线电缆)光照敏感材料

建议:优先选择能覆盖主要失效因素的复合应力测试,避免单一因素误导。

三、控制辐照度、温度与湿度的准确性

老化速率对环境参数高度敏感,必须精确控制:

  • 辐照度:定期使用经校准的辐照度计验证实际输出(如0.68 W/m² @ 340 nm);
  • 黑板温度(BST)或黑标温度(BPT):直接影响样品表面温度,需按标准设定;
  • 湿度与冷凝:湿热老化中,相对湿度偏差±5%可能导致结果显著差异;
  • 喷淋周期:模拟雨水冲刷时,水温、水质(去离子水)、喷淋角度均需规范。

提示:设备应具备闭环反馈控制系统,而非仅依赖设定值。

四、样品制备与放置规范

样品状态直接影响测试结果一致性:

  • 尺寸与厚度:按标准要求制样(如GB/T 16422规定试样厚度≤3 mm);
  • 表面状态:喷涂、抛光、印刷等工艺需与量产一致;
  • 放置方式:平板样品应水平放置,避免遮挡;转鼓式设备需均匀分布;
  • 状态调节:测试前在标准温湿度环境下调节24–48小时,消除加工残余应力。

五、设置合理的测试周期与评估节点

误区:认为“时间越长越好”或仅做终点评估。

正确做法

  • 根据材料预期寿命设定阶段性取样点(如0h、240h、500h、1000h);
  • 跟踪性能衰减曲线,而非仅看最终是否“合格”;
  • 避免过度老化:超出实际使用剂量可能导致非现实失效模式(如UVB-313引发异常脆化)。

六、科学评估老化后性能变化

老化测试的价值体现在量化性能退化,而非仅观察“是否变色”:

  • 外观:使用色差仪(ΔE*)、光泽度计、目视评级标准(如ASTM D660/D661);
  • 力学性能:拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度(参照GB/T 1040、ISO 527);
  • 功能性能:绝缘电阻、透光率、附着力(划格法)、电性能保持率;
  • 微观分析(可选):FTIR分析氧化产物,SEM观察表面裂纹。

判定依据应基于行业接受的阈值(如强度保留率≥70%为合格)。

附加提醒:实验室管理与数据溯源

  • 设备定期校准(辐照度、温湿度传感器);
  • 使用经计量检定的测量仪器;
  • 保留原始数据与照片,确保报告可追溯;
  • 实验人员需经过标准操作培训。

总结

老化测试不是简单的“把样品放进箱子等结果”,而是一个系统性工程,涉及目标设定、方法选择、过程控制与结果解读多个环节。只有在每个细节上做到规范、严谨、科学,才能真正发挥老化测试的价值——提前发现风险,支撑可靠决策

通过关注上述要点,企业可显著提升老化测试的有效性,避免“测了等于白测”的尴尬局面,为产品质量与品牌信誉筑牢防线。