一文看懂臭氧老化試驗箱工作運行原理

　　在材料研究與產品質量檢測領域，了解材料在不同環境下的老化特性至關重要。臭氧老化試驗箱作為模擬臭氧環境、加速材料老化進程的專業設備，其工作原理基于一系列科學機制。

 

　　臭氧產生機制：臭氧老化試驗箱首要任務是生成臭氧。通常，試驗箱采用電暈放電法或紫外線照射法來產生臭氧。電暈放電法是在高壓電場作用下，使空氣中的氧氣分子（O?）電離分解，部分氧原子（O）重新組合形成臭氧（O?）。試驗箱內配備的高壓發生器，可產生數千伏的高壓，在放電電極與接地電極之間形成強電場，促使氧氣發生電離反應。而紫外線照射法則是利用特定波長的紫外線（一般為 185nm）照射氧氣，使氧氣分子吸收光子能量后分解為氧原子，進而結合形成臭氧。這種方式相對較為溫和，產生的臭氧濃度易于控制。

　　環境模擬機制：生成臭氧后，臭氧老化試驗箱需營造出適宜材料老化的環境。試驗箱具備精準的溫濕度控制系統。溫度方面，通過加熱元件與制冷系統協同工作，可將溫度控制在設定范圍內，一般可在常溫至 70℃之間調節。例如，模擬炎熱夏季戶外環境時，可將溫度設定在 40℃ - 50℃。濕度控制則依靠加濕器與除濕器，能將相對濕度維持在 30% - 90%。在這樣的溫濕度環境下，配合持續產生的臭氧，模擬出材料在實際使用中可能面臨的高溫、高濕且富含臭氧的惡劣環境。

 

　　材料老化作用機制：當材料置于充滿臭氧的試驗箱環境中，臭氧的強氧化性開始發揮作用。對于橡膠等高分子材料，臭氧分子會攻擊高分子鏈中的不飽和鍵，使分子鏈斷裂，導致材料的物理性能如拉伸強度、彈性等逐漸下降。例如，橡膠制品在臭氧環境下，表面會出現龜裂現象，隨著老化時間延長，龜裂程度加劇，最終失去使用性能。對于塑料材料，臭氧老化可能引發分子鏈的交聯與降解，改變材料的硬度、透明度等性能。臭氧老化試驗箱通過控制臭氧濃度、溫濕度以及試驗時間等參數，加速材料的老化過程，讓研究人員能在較短時間內獲取材料在長期自然環境中可能出現的老化數據，為材料的研發、改進以及產品的質量評估提供重要依據。

 

　　臭氧老化試驗箱通過巧妙的臭氧產生、環境模擬以及對材料的老化作用機制，為材料老化研究提供了高效、可靠的測試手段，助力各行業提升產品質量與材料性能。