臭氧老化试验箱,优质高效

臭氧老化试验箱：原理、应用与选型指南

臭氧老化试验箱是一种模拟臭氧环境对材料进行加速老化测试的专用设备，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、电线电缆等高分子材料制品的耐候性评估。其通过精确控制臭氧浓度、温度、湿度等参数，模拟自然环境或极端工况下的臭氧腐蚀效应，为材料研发、质量控制和产品改进提供科学依据。

一、臭氧老化试验箱的工作原理

臭氧老化试验箱的核心功能是通过人工模拟臭氧环境，加速材料老化过程。其工作原理主要包括以下环节：

1. 臭氧生成
   采用紫外灯照射法或高压放电法产生臭氧。紫外灯法通过特定波长的紫外线分解氧气生成臭氧，具有稳定性高、浓度易控的特点；高压放电法则通过电晕放电使氧气分子电离重组，生成臭氧，适用于大浓度范围的精准调节。

2. 环境控制

   • 臭氧浓度：通过臭氧发生器调节输出功率，结合传感器实时监测，确保箱内臭氧浓度在设定范围内（通常为0~1000pphm）。
   • 温度控制：采用PID温控系统，加热元件与制冷机组协同工作，温度范围一般为室温至80℃，部分设备可达100℃以上。
   • 湿度控制：通过加湿器与水循环系统调节湿度，湿度范围通常为40%~95% RH，满足不同标准对湿热环境的要求。

3. 循环系统
   通过风扇强制循环箱内气体，确保臭氧分布均匀，避免局部浓度差异影响测试结果。

二、设备结构与关键部件

臭氧老化试验箱由箱体、臭氧发生器、温湿度控制系统、传感器及数据采集系统等组成：

1. 箱体结构

   • 内胆采用SUS304不锈钢，耐腐蚀性强；外层为冷轧钢板喷涂防腐涂层。
   • 双层密封门设计，配备观察窗和样品架，便于实时观察试样状态。

2. 臭氧发生器
   核心部件直接影响测试精度。紫外灯式臭氧发生器寿命长、维护简单，适合长期稳定运行；高压放电式则适用于需要快速调节高浓度的场景。

3. 传感器与控制系统

   • 臭氧浓度传感器：电化学或紫外吸收式传感器，精度可达±1% .
   • 温湿度传感器：铂电阻温度传感器与电容式湿度传感器，确保± ℃和±2% RH的控制精度。
   • PLC或微电脑控制器：支持多段程序设定、数据存储及远程监控功能。

三、应用领域与测试标准

1. 典型应用

   • 橡胶制品：轮胎、密封件、胶管等耐臭氧龟裂性能测试。
   • 汽车工业：评估橡胶部件（如雨刮器、减震垫）在高温臭氧环境下的耐久性。
   • 电线电缆：检测绝缘层在臭氧环境中的抗老化能力。
   • 涂料与涂层：验证户外防护涂层的耐候性。

2. 主要测试标准

   • 国际标准：ISO 1431（橡胶耐臭氧测试）、ASTM D1149（静态拉伸测试）、ASTM D518（动态弯曲测试）。
   • 国内标准：GB/T 7762、GB/T 13642等。
   • 企业可根据实际需求自定义测试条件（如臭氧浓度、温湿度、测试周期）。

四、设备选型与维护要点

1. 选型指南

   • 测试需求：根据材料类型选择臭氧浓度范围（如汽车行业常用50~200pphm）；动态测试需配置试样拉伸机构。
   • 设备参数：重点关注温度均匀性（±1℃以内）、臭氧浓度波动度（±10%以内）。
   • 品牌与服务：优选具备CE、ISO认证的品牌，确保售后技术支持与备件供应。

2. 维护与保养

   • 日常维护：定期清洁箱体内部，更换紫外灯管（寿命约5000小时），校准传感器。
   • 故障排查：臭氧浓度异常时检查发生器功率及气密性；温度失控需排查加热器或制冷剂泄漏。

臭氧老化试验箱作为材料耐候性测试的核心设备，其技术性能直接影响测试结果的可靠性。用户需根据材料特性、测试标准及预算综合选型，同时注重设备的日常维护与校准。随着材料科学的发展，臭氧老化试验箱正朝着高精度、智能化（如AI参数优化）和多功能集成（复合紫外、盐雾测试）方向演进，为新材料研发提供更高效的技术支持。