一種測試高分子材料老化變化的方法
2023-10-22 22:20:17 1
專利名稱：一種測試高分子材料老化變化的方法
技術領域：
本發明是一種測試高分子材料老化變化的方法，屬於材料老化研究方法技術領域。是一種研究環境因素對高分子材料老化作用程度的方法。
背景技術：
高分子材料在長期受到環境因素的作用下易出現物理或化學變化，引起力學性能的下降，稱為老化。從而影響由高分子材料及其結構的使用壽命。因此，對高分子材料的老化機理、老化規律、老化方法、老化程度和老化壽命預測等的研究，一直是人們關注的熱點問題。研究環境因素對材料的老化作用程度，一般地，先通過資料調研和經驗篩選影響 材料性能的主要因素，如溼、熱、光、氧、腐蝕介質、應力等。然後研究材料在各因素獨立作用下材料性能的變化規律。根據變化規律確定各因素對材料的獨立老化作用程度，同時假定各因素的協同作用因子，從而粗略地評估環境因素對材料的老化作用程度。上述現有方法存在的問題是，環境因素不易分離如光和氧、熱和氧、溼和熱、光和熱等，基本不能實現各環境因素對材料的獨立老化作用，也不能確定協同作用因子或協同作用時各因素的老化作用比例。試圖解析各環境因素對材料的獨立老化作用程度或協同老化作用程度，是極其困難的。因此，通過一般方法研究環境因素對材料的老化作用程度，評估準確度低。只能是基於工程經驗作出的粗略評估，不能指導材料和結構防老化性能的設計。
發明內容
本發明正是針對上述現有技術中存在的不足而設計提供了一種測試高分子材料老化變化的方法，其目的是通過測定材料老化前後力學性能的變化，得到一個表徵材料老化前後變化的指標一破壞功，再通過老化前後破壞功的差異，判斷環境因素對材料的老化程度。避免了現有技術難點的困擾，又能夠獲得準確的結果。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的該種測試高分子材料老化變化的方法，其特徵在於該方法所適用的高分子材料是指有機玻璃、塑料、橡膠、膠粘劑和聚合物基複合材料；該方法的測試步驟是⑴準備兩種狀態的材料兩種狀態的材料是原始材料和老化後的材料，老化後的材料是由原始材料經過老化試驗後得到的；⑵將兩種狀態的材料分別加工成標準拉伸試樣、標準壓縮試樣、標準彎曲試樣和標準剪切試樣，通過材料試驗機分別對上述各種試樣進行力學試驗，測定上述各種試樣的全程載荷一位移曲線；⑶通過試驗機數據處理軟體、求積儀或圖形軟體測定各種試樣的全程載荷一位移曲線與位移軸所圍區域的面積，將面積大小定義為材料試樣的破壞功S ；然後用以下公式計算材料老化變化因子X
權利要求
1.一種測試高分子材料老化變化的方法，其特徵在於該方法所適用的高分子材料是指有機玻璃、塑料、橡膠、膠粘劑和聚合物基複合材料； 該方法的測試步驟是 ⑴準備兩種狀態的材料 兩種狀態的材料是原始材料和老化後的材料，老化後的材料是由原始材料經過老化試驗後得到的； (2)將兩種狀態的材料分別加工成標準拉伸試樣、標準壓縮試樣、標準彎曲試樣和標準剪切試樣，通過材料試驗機分別對上述各種試樣進行力學試驗,測定上述各種試樣的全程載荷一位移曲線； ⑶通過試驗機數據處理軟體、求積儀或圖形軟體測定各種試樣的全程載荷一位移曲線與位移軸所圍區域的面積，將面積大小定義為材料試樣的破壞功S ； 然後用以下公式計算材料老化變化因子X Jc =Soi~Sl xlOOCl) 式中 xi材料老化變化因子，下標i表示標準拉伸、壓縮、彎曲或剪切四種試樣類型之一； :原始材料標準拉伸、壓縮、彎曲或剪切試樣的破壞功，其中，下標0表示原始材料狀態，下標i表示標準拉伸、壓縮、彎曲或剪切四種試樣類型之一； & :老化後材料的標準拉伸、壓縮、彎曲或剪切試樣的破壞功，其中，下標I表示老化後材料狀態，下標i表示標準拉伸、壓縮、彎曲或剪切四種試樣類型之一； ⑷比較上述四種標準試樣類型確定的材料老化因子Xi，將其中最大值作為該種材料的特徵老化變化因子。
全文摘要
本發明是一種測試高分子材料老化變化的方法，該方法將溼、熱、光、氧、腐蝕介質、應力等環境因素對材料的綜合老化作用統一為環境對材料傳遞了能量，這直接導致老化前後材料的破壞功出現差異。因此以材料老化前後破壞功的變化來表徵環境因素對材料的老化作用程度。與現有技術相比，本發明技術方案繞過了一般方法無法逾越的技術難點，無需考慮各環境因素對材料的獨立老化作用，也無需確定協同老化作用因子，無需假設條件，較一般方法準確。實施途徑簡便、易行。
文檔編號G01N17/00GK102706792SQ201210156868
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者李曉駿, 裴高林, 鄧立偉, 陳新文, 馬麗婷 申請人:中國航空工業集團公司北京航空材料研究院