熱重分析法(tga)對(duì)比差示掃描量熱法(dsc)有什么優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)
橡膠材料因其優(yōu)異的電絕緣、耐臭氧和耐候性,在機(jī)車、艦船、煤礦、核電站等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而,橡膠材料易老化,嚴(yán)重影響性能。因此,評(píng)估其熱老化壽命至關(guān)重要。目前,絕緣材料熱壽命評(píng)估方法主要有常規(guī)法與快速評(píng)定法兩大類,其中DSC法、TPS法因其測(cè)試周期短、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)受到關(guān)注。
本文采用TGA對(duì)三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和乙丙橡膠(EPR)三種材料進(jìn)行熱失重曲線測(cè)定,利用Arrhenius方程計(jì)算三種材料在特定失重率下的活化能,并通過(guò)ASTM E1877-00和ASTM E1641-07標(biāo)準(zhǔn)建立熱壽命方程,為后續(xù)應(yīng)用提供壽命評(píng)估依據(jù)。
試驗(yàn)部分包括試驗(yàn)樣品的獲取、試驗(yàn)儀器的選用以及試驗(yàn)方法的制定。TGA測(cè)試在30~600℃溫度范圍內(nèi)以不同速率測(cè)量材料的熱失重曲線。結(jié)果與討論部分分析了EPDM、EVA和EPR三種材料在不同速率下的熱失重曲線,關(guān)注失重率與分解溫度的關(guān)系,以確定活化能計(jì)算的適用區(qū)間。活化能的計(jì)算遵循ASTM E1641-07標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)TGA數(shù)據(jù)獲得特定失重率下的熱分解溫度,進(jìn)而計(jì)算活化能。
熱壽命方程的建立參照ASTM E1877-00標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)活化能計(jì)算和特定失重率對(duì)應(yīng)的溫度,結(jié)合ASTM E1641-07中的常數(shù),構(gòu)建熱壽命方程。該方程可用于預(yù)測(cè)材料在特定溫度下的使用壽命。最終,以失重5%為壽命終止指標(biāo),計(jì)算并展示了EPDM、EVA和EPR三種樣品在不同溫度下的使用壽命。
綜上所述,TGA法在橡膠絕緣材料熱老化壽命評(píng)估中展現(xiàn)出高效性和準(zhǔn)確性,與DSC法等快速評(píng)定法形成對(duì)比,為橡膠材料的性能評(píng)估提供了可靠的方法和依據(jù)。
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