Geer 유형 노화 오븐(강제 공기 순환 열 노화 오븐)은 플라스틱 및 고무와 같은 폴리머의 열 노화 특성을 평가하는 데 사용되며, 노화를 가속화하기 위해 시험편을 가열합니다. 열 노출은 폴리머의 열화의 주요 원인입니다. 그러나 텔레비전 및 컴퓨터와 같은 많은 전자 응용 프로그램과 차량과 같은 기계 제품은 작동 중에 열을 발생시킵니다. 이러한 열로 인한 열화는 제품 책임을 위협할 수 있습니다. 따라서 각 재료의 열 노화 특성을 평가할 필요가 있습니다.
개요
시험편을 지정된 온도로 설정된 챔버에 매달아 놓은 다음 지정된 기간 동안 열에 노출시켜 노화 과정을 가속화합니다. 그런 다음 시편을 시각적으로 평가하고 물리적 특성을 측정하여(예: 인장 시험을 통해) 열 노화 특성을 평가합니다.
메커니즘
Geer 유형 노화 오븐의 개념도
오븐에는 시간당 지정된 횟수만큼 테스트 챔버 내부의 공기를 대체하는 “강제 공기 순환 유형” 가열 챔버가 장착되어 있습니다. 오븐은 시험실, 환기 팬, 공기 유입/유출 댐퍼, 온도 조절기, 시편 걸이로 구성되어 있습니다.
- 시험실시험실에는 공기 순환을 방해하지 않는 시험편 걸이(또는 랙)가 장착되어 있으며, 시험실 온도를 유지하고 외부 공기를 차단하기 위한 단열재가 장착되어 있습니다.
- 시험편 걸이1분에 5~10회 회전하는 단일 축 회전 걸이입니다.
단일 축 회전 프레임의 예
사양
각 표준 요구 사항은 다음과 같이 나열됩니다.
| 표준 | JIS B 7757 | JIS K 6257 | JIS K 7212 | ISO 188 | ISO 4577 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 모델 | 유형 Ⅰ | 유형 Ⅱ | 유형 Ⅲ | 횡풍 유형 | 레인지 풍속 유형 | A 유형 | B 유형 | 횡풍 유형 (방법 A) |
레인지 풍속 유형 (방법 B) |
– | |
| 공기 교환율 (시간당 횟수) | 3~10회 | 5~20회 | 100~200회 | 3~10회 | 3~10회 | 3~10회 | 1분에 1회 이상 | 3~10회 | 3~10회 | 3~10회 | 6회 |
| 평균 풍속(m/s) | 0.5±0.1회 | – | – | 0.5±0.1회 | 0.5~ 1.5 | 1±0.2 | 0.5±0.1 | 0.5±0.25 | 0.5~1.5 | 0.75~1 | |
| 시간 상수 | – | 660 이하 | 660 이하 | – | – | – | – | – | – | – | |
| 비열 (J/g-K) | 1.003 | 1.003 | 1.003 | 1.006 | 1.006 | 1.003 | 1.003 | 1.003 | – | – | |
| 온도 설정 범위 | 주변 온도 + 20℃ 및 300℃ | – | – | – | 주변 온도 + 20℃ ~ 300℃ | – | – | 최대 200℃ | |||
| 온도 제어 정확도 | 설정 온도 ±1℃ | – | – | 최대 100℃:±1℃ 125~300℃:±2℃ |
설정 온도 ±1℃ | 최대 100℃:±1℃ 125~300℃:±2℃ |
– | ||||
온도 분포
온도 분포는 표준에 명시된 9개 위치, 특수 지점에서 최대 및 최소 온도의 차이로 표현됩니다.
허용 가능한 온도 분포는 다음과 같이 정의됩니다.
| 시험 온도 T(℃) | 온도 분포(℃) |
|---|---|
| T ≦ 100 | 2 이하 |
| 100 < T ≦ 200 | 4 이하 |
| 200 < T ≦ 300 | 6 이하 |
측정 방법
온도 분포 측정 지점
온도 분포는 시험 챔버의 각 벽에서 안쪽으로 70mm 떨어진 평면으로 형성된 입방체의 8개 정점과 시험 챔버 중앙의 추가 지점에서 측정하여 총 9개 위치를 만듭니다. 온도가 충분히 안정되면 24시간 동안 9개 지점에서 온도를 측정하고 최고 온도와 최저 온도의 차이를 얻습니다. 24시간 동안 주변 온도의 변동은 설정 온도의 ±10℃ 이하, 설정 온도의 ±5% 이내여야 합니다.
*시중에 나와 있는 많은 “오븐”은 위의 표준 요건을 충족하지 못하며, 테스트 표준에 따라 테스트해야 하는 경우 이러한 사항을 인식하는 것이 중요합니다.
테스트 조건
테스트 조건은 테스트 시편 재료와 테스트에 사용된 관련 표준에 따라 달라집니다.
또한, 각 표준에서 시험 조건은 다음과 같이 기술됩니다.
- JIS K 6257(고무)시간과 온도는 고무의 종류에 따라 JIS K 6250에 명시된 목록에서 선택합니다.
- JIS K 7212(플라스틱)적절한 시험 기간 내에 시편이 노화되는 온도를 선택합니다.*시험 시간은 명확하게 지정되지 않았습니다.
시험 유형(JIS K 6257 고무/ISO 188)
시험에는 두 가지 유형이 있습니다. 가속 노화 시험 (At 방법) 및 내열성 시험(Hr 방법).
- 가속 노화 시험이 시험에서는 실제 사용 조건보다 더 높은 온도에서 시편을 시험하여 짧은 기간 동안 자연 노화의 효과를 재현합니다.
- 내열성 시험이 시험에서는 실제 사용 조건에서 시편이 실제로 노출될 온도와 유사한 온도에서 시편을 시험합니다.
평가
고무용
시험 시편의 물리적 특성은 노화 과정이 완료된 후 측정합니다. 그런 다음, 노화 전 값의 변화를 계산하여 열 노화 특성을 조사합니다.
경도 이외의 물리적 특성의 변화율은 다음 공식을 사용하여 계산합니다.
유지율은 다음 공식을 사용하여 계산합니다.
경도는 다음 공식을 사용하여 계산합니다.
- AC: 노화 전 물리적 특성과 비교한 노화 후 변화율
- AR: 노화 전 물리적 특성과 비교한 노화 후 유지율
- X0:중간 pH
