高温加速老化试验箱

高温加速老化试验箱

一. 工作原理

其理论基础是阿伦尼乌斯方程，该方程描述了化学反应速率与温度之间的关系。

• 核心公式：k = A * exp(-Ea/(R*T))

• k：反应速率

• A：指前因子

• Ea：活化能

• R：气体常数

• T：热力学温度

• 工作逻辑：

1. 温度加速：产品的材料老化（如氧化、降解、性能衰减）本质上是一种化学反应。根据阿伦尼乌斯方程，温度每升高10°C，化学反应速率大约会增加一倍（这是一个经验法则，具体数值因材料而异）。

2. 时间压缩：通过在试验箱内创造一个恒定的高温环境（例如，80°C, 100°C, 150°C等），可以极大地加速材料的老化过程。原本在常温下需要数年才能出现的老化现象，在试验箱内可能只需要几百或上千小时就能再现。

二. 主要技术参数与核心结构

主要技术参数：

• 温度范围：常见为室温+10°C ~ 200°C或300°C，更高温度的型号也存在。

• 温度波动度：通常为±0.5°C ~ ±1.0°C，表示控制点的温度稳定性。

• 温度均匀度：通常为±1.0°C ~ ±2.5°C，表示工作室内在任意时刻各点的温度一致性，这是关键指标。

• 升温速率：一般从每分钟1°C到3°C不等，快速升温型号可达5-10°C/min。

• 内胆材质：通常采用高级不锈钢SUS304，耐腐蚀、耐高温。

• 控制系统：可编程触摸屏控制器（如日本OYO、韩国三元等品牌），可设置温度、时间，并记录历史数据。

核心结构组成：

1. 箱体：内外双层结构，中间填充高性能保温材料（如超细玻璃棉、岩棉），以保证良好的隔热性。

2. 加热系统：通常采用镍铬合金电加热器，安装在箱体底部或风道中。

3. 风循环系统：由长轴电机、离心风叶和风道组成。强制对流可以确保箱内温度均匀，是保证温度均匀度的关键。

4. 控制系统：核心大脑，包括温度控制器、传感器（通常为铂电阻PT100）、固态继电器等，用于精确控制加热器的通断，实现恒温。

5. 安全保护系统：

• 超温保护器：独立于主控制系统，防止箱体失控。

• 漏电/短路保护

• 风机过载保护

• 烟雾报警装置（可选）

三. 主要应用领域

• 电子电工：PCB、IC、电容、变压器等电子元器件的早期失效筛选和寿命评估。

• 汽车工业：线束、接插件、仪表盘、密封件等零部件的高温耐受性测试。

• 塑料橡胶：测试材料在高温下的形变、变色、强度衰减等性能变化。

• 建筑材料：对涂料、粘合剂、防水卷材等进行热老化测试。

• 高等院校与科研单位：用于材料科学的研究与开发。

四. 操作流程与注意事项

基本操作流程：

1. 样品准备：将待测样品清洁后放入箱内，样品之间应留有足够空间，确保空气流通。

2. 关门设定：关紧箱门，在触摸屏上设定所需的试验温度、时间等参数。

3. 启动运行：启动设备，试验箱开始升温并稳定在设定值。

4. 监控记录：在试验过程中，可通过观察窗查看样品，并定期记录运行数据。

5. 试验结束：设备自动停机后，不能立即打开箱门，需待温度自然冷却至接近室温，以防样品因骤冷而损坏或烫伤操作人员。

6. 结果评估：取出样品，在标准大气条件下恢复规定时间后，进行各项性能检测（如外观、电气性能、机械强度等）。

重要注意事项：

• 禁止放入物品：易燃、易爆、易挥发性物品绝对禁止放入。

• 安全防护：试验过程中及结束后高温，需佩戴高温手套操作，防止烫伤。

• 通风：设备应放置在通风良好的环境中，背部及顶部需留出足够散热空间。

• 定期校准：为保证测试结果的准确性，设备应定期由第三方机构进行计量校准。

五. 常见品牌

• 国际品牌：

• ESPEC（日本）：以高精度和稳定性著称。

• Thermotron（美国）：在环境模拟领域享有盛誉。




• 国产品牌：

• 广东宏展、上海爱斯佩克、重庆银河、东莞众志等。国产品牌在性价比和售后服务方面具有明显优势，技术也已非常成熟。

六. 选型指南

在选择高温老化试验箱时，需考虑以下几点：

1. 温度范围：根据测试标准和要求，选择留有适当余量的温度范围。

2. 内箱尺寸：根据被测样品的大小和数量，选择合适的容积。通常建议样品总体积不超过内箱容积的1/3。

3. 温度均匀度：这是核心指标，要求越高，设备成本和工艺难度也越高。

4. 控制系统与功能：是否需要程序控制（多段温度/时间编程）？是否需要数据记录和USB导出功能？

5. 电源要求：根据设备功率确认实验室的电源配置是否满足。

6. 品牌与预算：在预算范围内，平衡性能、可靠性和售后服务，选择信誉良好的品牌。

总结来说，高温加速老化试验箱是现代工业研发和质量控制中的关键设备，它通过科学的热老化模拟，为产品的耐久性和可靠性提供了重要的数据支撑和保障。