一、試驗目的

臭氧在常溫下即可與含不飽和鍵的高分子材料發(fā)生反應，使橡膠、塑料或涂層表面出現(xiàn)裂紋、硬化或失光。臭氧老化試驗箱通過人為制造可控的臭氧環(huán)境，并配合溫度、濕度與機械應變，將這一緩慢過程壓縮至幾天或幾周，用來比較材料或配方的耐臭氧差異。

二、氣體路徑與臭氧生成

進氣

經過濾、干燥的壓縮空氣或純氧進入設備，先通過流量調節(jié)閥穩(wěn)壓，再進入臭氧發(fā)生單元。

臭氧發(fā)生

常用無聲放電管或紫外燈管，使部分氧分子裂解并重新組合成臭氧。

混合與輸送

生成的臭氧與剩余空氣在風道內混合，由循環(huán)風機均勻送入工作室，保證箱內各處濃度一致。

三、環(huán)境控制

溫度

加熱器和制冷蒸發(fā)器置于風道中，傳感器將實測溫度反饋給控制器，形成閉環(huán)調節(jié)。

濕度

超聲波加濕器或淺盤蒸發(fā)方式向氣流補充水分，濕度探頭實時校正，使?jié)穸缺３衷谠O定范圍。

應變

試樣可固定在靜態(tài)拉伸架，也可安裝在動態(tài)往復夾具上，以模擬實際使用中的拉伸或彎曲狀態(tài)。

四、老化反應機理

臭氧首先在材料表面與碳-碳雙鍵發(fā)生加成反應，形成不穩(wěn)定的臭氧化物；后者迅速分解產生自由基，自由基繼續(xù)與聚合物鏈反應，導致分子鏈斷裂并形成微觀裂紋。溫度和動態(tài)應變會加快臭氧擴散與裂紋擴展速度。

五、監(jiān)測與閉環(huán)調節(jié)

紫外光度計或電化學探頭持續(xù)檢測工作室內臭氧濃度，信號返回控制器。當實測值偏離設定值時，系統(tǒng)自動調整放電功率或氣體流量，使?jié)舛然氐侥繕藚^(qū)間，確保試驗條件的穩(wěn)定性。

六、結束與安全

試驗完成后，箱內殘余臭氧通過催化分解器或排風管路被還原為氧氣，待濃度降到安全水平后，方可開啟箱門取件，避免人員暴露。

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