標準解讀

GB/T 20028-2005 是一項中國國家標準,其全稱為《硫化橡膠或熱塑性橡膠應用阿累尼烏斯圖推算壽命和最高使用溫度》。這項標準規定了如何利用阿累尼烏斯方程來評估硫化橡膠或熱塑性橡膠材料的使用壽命以及它們能夠安全使用的最高溫度。

標準內容概述

  1. 適用范圍:本標準適用于各類硫化橡膠和熱塑性橡膠制品,通過實驗測定在不同溫度下的性能衰退數據,進而預測其在特定使用條件下的長期行為。

  2. 阿累尼烏斯方程的應用:阿累尼烏斯方程是一個描述化學反應速率與溫度之間關系的經驗公式。在這個標準中,該方程被用來分析橡膠材料的老化速率與溫度之間的關系。方程形式通常為:k = A * exp(-Ea/RT),其中k是反應速率常數,A是頻率因子,Ea是活化能,R是氣體常數,T是絕對溫度。

  3. 實驗方法:標準規定了進行老化實驗的具體步驟,包括選取代表性樣品、在不同溫度下進行加速老化測試、記錄性能參數(如硬度、拉伸強度、斷裂伸長率等)的變化情況。

  4. 數據分析:根據實驗數據,利用阿累尼烏斯方程計算出活化能Ea,進而推算橡膠制品在不同使用溫度下的預期壽命。這一過程涉及將實驗獲得的數據點擬合成阿累尼烏斯曲線,通過曲線可以直觀地看出溫度對橡膠老化速率的影響。

  5. 最高使用溫度確定:通過對老化速率與溫度關系的分析,確定材料在特定使用壽命要求下的最高使用溫度,確保材料在該溫度下能保持所需的性能水平。

  6. 驗證與校正:標準還提供了驗證預測模型準確性的方法,建議通過實際應用中的跟蹤監測來進一步校正模型,以提高預測的可靠性。

實施意義

該標準為企業和研究機構提供了一種科學、統一的方法來評估硫化橡膠和熱塑性橡膠制品的耐久性和高溫適應性,有助于優化材料選擇、設計更可靠的橡膠產品,并為產品的質量控制和性能保證提供技術支持。


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  • 現行
  • 正在執行有效
  • 2005-09-15 頒布
  • 2006-05-01 實施
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文檔簡介

ICS83.060G40中華人民共和國國家標準GB/T20028-2005/ISO11346:1997硫化橡膠或熱塑性橡膠應用阿累尼烏斯圖推算壽命和最高使用溫度Rubber.vulcanizedorthermoplastic-Estimationoflife-timeandmaximumtemperatureofusefromanArrheniusplot(ISO11346:1997,IDT)2005-09-15發布2006-05-01實施中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局愛布中國國家標準化管理委員會

中華人民共和國國家標準疏化橡膠或熱塑性橡膠應用阿累尼烏斯圖推算壽命和最高使用溫度GB/T20028-2005中中國標準出版社出版發行北京西城區復興門外三里河北街16號郵政編碼:100045電話:63787337、637874472006年4月第一版2006年4月電子版制作書號:15506631-27367版權專有侵權必究舉報電話:(010)68533533

GB/T20028—2005/IS011346:1997本標準等同采用國際標準ISO11346:1997《硫化橡膠或熱塑性橡膠應用阿累尼烏斯圖推算壽命和最高使用溫度》英文版)。本標準等同翻譯ISO11346:1997本標準的規范性引用文件刪除了ISO11346第2章引用的ISO2578、IEC216.這兩個引用文件僅出現在ISO11346的引言中.沒有在正文中出現。本標準用GB/T2941代替了ISO11346:1997的引用文件ISO471.GB/T2941中試驗溫度選擇的規定與ISO11346:1997引用的ISO471的規定相同.沒有差異。本標準用GB/T3512代替了ISO11346:1997的引用文件ISO188.GB/T3512中熱老化箱的規定與ISO11346:1997引用的ISO188的規定相同.沒有差異。為便于使用,本標準還做了下列編輯性修改:-用“本標準"代替國際標準的"本國際標準”;刪除國際標準的前言本標準由中國石油和化學工業協會提出本標準由全國橡標委橡膠物理和化學試驗方法分技術委員會(SAC/TC35/SC2)歸口本標準起草單位:廣州合成材料研究院、泰琪科技股份有限公司。本標準主要起草人:謝宇芳、馮志新、鄭云中、楊育農、陳金愛、蕭崇喜。本標準為首次發布。

GB/T20028-2005/ISO11346:1997當溫度升高的時候.一般情況下化學反應的速率會提高。對某些有機化學反應.提高溫度10C.意味著提高了2~3倍的反應速率。溫度和化學反應的關系可以用阿累尼烏斯方程式(1)表示:K(T)=A·e-E燈··(1)大中:KT反反應速率的常數,(mnin-1);A指數因數,min-I);-活化能,J/mol):R-摩爾氣體常數.8.314J/(mol·K);-熱力學溫度,K)化學反應關系以式(2)表示:F(I)=K(V)·中·(2)式中:FXO反應關系的函數;-反應時間min)在不同的反應溫度T,下.不同的反應速率K,以不同的反應時間/,達到相同的臨界值F,.例如圖1的小到:F(1)=K(T)··…·(3)式(1)代入式(3)以式(4)表示F()=A·eEmn·:························(4)合并常數項成為B以后以對數式(5)表示:1=E/RT,十B59在相應的曲線中,n與熱力學溫度的倒數1/T呈線性關系,斜率為E/R,這就是阿累尼烏斯圖(圖2).通常情況下.時間的對數loc/與熱力學溫度的倒數1/T呈現阿累尼烏斯關系曲線。在主要的老化反應相同的溫度范圍內,活化能是常數。當用外推法以短時間的數據預測長時期的性能時,必須以短時間的數值作出適宜的曲線。分析試驗結果的時候應注意。熱氧老化是受擴散控制的,因此當薄試樣和厚試樣分別進行比較的時候,可能會得到不同的試驗結果。在不同的溫度下.老化反應可能會有不同.這可能會影響材料被測試的性能,特別是裂解和交聯反應的平衡對材料的性能有影響的時候。實驗室內的試驗條件與實際使用環境下可能會有不同,因為實際使用環境中導致的老化可能包括其他的因素,例如光老化和臭氧破壞與本標準內容相關的標準包括GB/T7142和IEC216

GB/T20028—2005/IS011346:1997硫化橡膠或熱塑性橡膠應用阿累尼烏斯圖推算壽命和最高使用溫度范圍本標準閘述了以阿累尼烏斯圖推算硫化橡膠或熱塑性橡膠的壽命和最高使用溫度的原理和程序本標準適用于橡膠的不同測試方法,但在測試橡膠的應力或應變(變、松弛等)時,可能不容易將材料的物理(或黏彈性的)變化與化學變化分開。在此情形下,阿累尼烏斯方程式不再是惟一適合的模式.WLF(Willams.Landel.Ferry)方程式可能更適合于表達材料的性能變化與時間的函數規范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勤誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。GB/T2941橡膠試樣環境調節和試驗的標準溫度、濕度及時間(GB/T2941—1991.eqvISO471:1983)GB/T3512硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗(GB/T3512—2001.eqvISO188:1998)GB/T7142塑料長期熱暴露后時間-溫度極限的測定(GB/T7142-2002,eqvISO2578:1993)IEC216(所有部分)電絕緣材料熱壽命性能測定指南術語和定義下列術語和定義適用于本標準3.1壽命Iife-time材料在試驗條件下,對使用溫度測定的性能達到規定的臨界值的時間32最高使用溫度mmaximumtemperatureofuse材料在試驗條件下.經規定時間后測定的性能達到規定的臨界值的溫度臨界值thresholdvalue測試性能的指定值或指定變化值原理4.1在選定的測試溫度下,把所選的性能(如力學性能或黏彈性性能)的數值變化看作是時間的函數,繼續該步驃直至達到相應性能的臨界值為止,從而得出在該溫度下老化的失效時間。相同的試驗應該至少在其他2個溫度下進行4,2以所獲得的失效時間數值與溫度的函數作出阿累尼烏斯圖,所得到的直線可以外推到在使用溫度下的

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