一、測試目的
通過模擬臭氧環境，評估橡膠材料在氧化作用下的抗龜裂性能，預測其使用壽命，為材料選型和產品設計提供依據。
二、測試流程及技術參數
| 階段 | 操作內容 | 技術要求 |
|---|---|---|
| 1. 樣品制備 | - 試樣類型：啞鈴狀標準試樣（寬度≥10mm，厚度2.0±0.2mm） - 試樣來源：硫化橡膠或成品橡膠制品（如O型圈、輪胎等） | - 啞鈴試樣需裁切平整，無機械雜質 - 成品需按形狀分類處理： - O型圈：用繩扎緊成“8”字形 - 輪胎：切割8cm×6cm試樣并固定于鐵棒 - 橡膠件：按尺寸裁剪或捆綁懸掛 1 4 |
| 2. 預處理 | - 試樣在無臭氧環境中靜置24-48小時 - 調整拉伸應變至規定值（如20%±1%） | - 靜態拉伸：固定試樣中間20mm區域 - 動態拉伸：周期性拉伸（頻率0.5Hz，振幅±5%） 6 |
| 3. 試驗條件設置 | - 溫度：40℃±2℃ - 臭氧濃度：50±5pphm（可調節至100-200pphm） - 濕度：≤65%RH - 時間：48-96小時（按需求延長） | - 臭氧濃度通過無聲放電管或紫外燈控制 - 箱內氣流速度≥8mm/s，確保濃度均勻 3 6 |
| 4. 測試執行 | - 啟動試驗箱，維持恒定參數 - 禁止中途開門或暫停（異常情況需終止試驗） | - 動態試驗需周期性檢查拉伸狀態 - 記錄初始狀態（如裂紋數量、硬度） 5 |
| 5. 結果判定 | - 目視檢查：7-20倍放大鏡觀察龜裂數量、深度 - 分級標準： - A級（安全件）：無龜裂 - B級（一般件）：≤10點龜裂 - C級（失效）：龜裂深度＞3mm或斷裂 | - 龜裂方向需垂直于應力方向 - 記錄邊緣裂紋（標注“e”） 1 4 |
| 6. 數據分析 | - 對比未處理試樣的物理性能（拉伸強度、硬度） - 生成測試報告（含龜裂照片、參數記錄） | - 動態試驗需統計裂紋擴展速率 - 分析臨界應變與臭氧濃度的關系 2 5 |
三、關鍵影響因素控制
應變控制
靜態試驗優選20%應變，動態試驗振幅不超過永久變形值
環境穩定性
溫度波動≤±1℃，臭氧濃度波動≤±5pphm
樣品多樣性
同批次至少3個試樣，覆蓋不同使用場景（如拉伸、彎曲、壓縮）
四、典型應用場景
| 行業 | 測試對象 | 關注指標 |
|---|---|---|
| 汽車制造 | 密封條、輪胎 | 龜裂深度、抗疲勞壽命 |
| 電力設備 | 電纜護套 | 表面龜裂密度、絕緣性能衰減 |
| 輸送帶生產 | EPDM橡膠 | 動態拉伸下的裂紋擴展速率 |
五、注意事項
樣品清潔：測試前需用無水乙醇擦拭表面，避免污染物干擾
設備校準：定期校驗臭氧濃度傳感器和溫控系統。
安全防護：試驗箱需防爆設計，操作人員佩戴防護裝備。