一般而言，復合材料的老化分為大氣自然老化和人工加速老化。大氣自然老化是評估材料壽命非常直接的方法，但是時間跨度大，通常需要10 年或更長的時間，很難跟上材料研究的發(fā)展；相對來說，人工加速老化試驗周期短，一般只需要三四個月的時間，所以備受人們的青睞。復合材料加速老化試驗包括濕熱老化、熱老化、水浸泡、紫外老化、臭氧老化、腐蝕侵蝕、人工氣候老化等，復合材料的加速老化研究以濕熱老化、腐蝕侵蝕和人工氣候老化為主，本文正航儀器為您著重介紹一下４種加速老化方法：
一、人工濕熱老化
濕熱老化試驗是一種人工模擬環(huán)境試驗。它是用濕熱試驗設備產(chǎn)生一定的濕熱環(huán)境條件來模擬產(chǎn)品在儲存、運輸和使用中可能遇到的濕熱環(huán)境條件，以考核產(chǎn)品的濕熱環(huán)境適應性。濕熱老化試驗除了能人工模擬環(huán)境條件外，還具有加速作用，可大大縮短試驗時間，且具有與現(xiàn)場暴露試驗相似的試驗結(jié)果，是聚合物基復合材料常用的加速老化方法。人工加速濕熱老化試驗一般有兩種方法：一種是采用恒溫恒濕方法試驗；另一種是采用交變溫濕度循環(huán)方法試驗。恒溫恒濕試驗條件比較簡單，一般選取庫存條件的上限值（35℃，相對濕度80%）進行試驗；交變溫濕度循環(huán)試驗條件比較復雜，但試驗效果比較好，一般循環(huán)條件采用
24h 變化l 個周期，每個周期分4 個階段，如：溫濕度升高階段(一般要求升溫到40℃，濕度95%)、保持階段、降低階段及低溫低濕階段。
　　濕熱老化作用引起的不可逆變化使樹脂基體和纖維/基體界面發(fā)生破壞和削弱；溫度變化產(chǎn)生熱應力損傷，由于吸濕而結(jié)晶化、裂紋擴展進而樹脂交聯(lián)(后固化)。由濕熱作用引起的可逆變化是纖維/樹脂界面的脫粘，基體的降解及濕熱應力的轉(zhuǎn)移。

二、腐蝕老化
化學介質(zhì)(酸、堿、鹽、有機溶劑等)也是常見的環(huán)境條件。與水對聚合物基復合材料的影響相比，化學介質(zhì)的影響要復雜且強烈得多。化學介質(zhì)除向復合材料內(nèi)部滲透、擴散，使基體溶脹外，還與其發(fā)生化學反應(生成鹽類、水解、皂化、氧化、硝化和硫化)引起其主價鍵破壞、裂解等，此時，復合材料中的被溶物、降解及氧化產(chǎn)物也從復合材料向介質(zhì)析出、流失?；瘜W介質(zhì)對復合材料的腐蝕除使其性能降低外，還會引起其外觀和狀態(tài)的變化，如失去光澤、變色、起泡、出現(xiàn)裂紋及纖維裸露等。
正航儀器溫馨提示：腐蝕侵蝕老化試驗的方法是根據(jù)復合材料的使用環(huán)境，將腐蝕溶液的濃度調(diào)到大于實際使用時腐蝕溶液的濃度，一般前者是后者的3 倍。化學介質(zhì)腐蝕的機理分為3 部分，分別是對基體、纖維和界面的腐蝕?；w腐蝕機理：化學介質(zhì)與樹脂基體間有兩種作用原理：一種是化學介質(zhì)擴散或經(jīng)吸收而進入樹脂基體內(nèi)部，導致樹脂基體性能改變，稱為物理腐蝕；另一種是化學介質(zhì)與樹脂基體發(fā)生化學反應，如降解或生成新的化合物等，從而改變樹脂基體原來的性質(zhì)，稱為化學腐蝕。纖維腐蝕機理：化學介質(zhì)仍可通過裂紋、界面等途徑進入復合材料內(nèi)部與纖維作用，使纖維與界面的粘結(jié)劣化。界面腐蝕機理：腐蝕介質(zhì)侵入界面后，一是產(chǎn)生聚集，使樹脂溶脹，導致界面承受橫向拉應力；二是從界面析出可溶物質(zhì)，在局部區(qū)域形成濃度差，從而產(chǎn)生滲透壓；三是腐蝕介質(zhì)與界面物質(zhì)發(fā)生化學反應，破壞化學結(jié)構，導致界面脫粘。
三、人工氣候老化
人工氣候老化試驗是為了彌補自然大氣暴露試驗試驗周期長的弱點而發(fā)展起來的評價材料性能與環(huán)境關系的試驗方法。人工氣候老化可以模擬、強化地面氣候作用因素(光、熱和降水等)，但并不能完全模擬大氣條件。到目前為止，還沒有一臺完全囊括濕熱老化、紫外老化、臭氧老化、鹽霧老化、腐蝕侵蝕等的老化試驗機。因此，某種程度上人工氣候老化是濕熱老化和紫外老化的綜合。其中，人工氣候老化常用的試驗條件有：
①連續(xù)光暴露和周期性噴水；
②有光和無光交替暴露及周期性噴水；
③不噴水的連續(xù)光暴露；
④不噴水的有光和無光交替暴露。現(xiàn)有的人工氣候試驗裝置以光源區(qū)分為氖燈老化試驗機、碳弧燈老化試驗機(其中又分為紫外碳弧燈和陽光碳弧燈)、聯(lián)合光源試驗機等。人工光源選擇和工作參數(shù)設計是決定裝置性能的核心問題。各種人工光源的能量分布與太陽光比較，氙燈光譜和太陽光譜最相似，得到的試驗結(jié)果與自然大氣暴露有良好的對應關系
四、人工熱老化
人工熱老化試驗是評定復合材料耐熱老化性能的人工加速老化試驗方法。復合材料的熱老化主要包含兩個方面，其一是材料被破壞的溫度或稱為熱分解溫度，這一試驗我國目前尚無相應的標準。其二是在某一溫度下的使用壽命即熱壽命。此試驗的基本立足點在于測定復合材料經(jīng)2000 小時后，性能下降50%的該時溫度。但由于操作的困難，故發(fā)展了老化方程式和快速法。經(jīng)實驗后仍嫌常規(guī)的老化困難，而由熱失重法確定的快速法又不夠。因而目前使用較多的是由點斜法確定老化方程式，即從熱失重中求得活化能作為方程式斜率，從較高溫度下性能快速下降50%時的時間作一特定點而得出方程式。而且對于熱老化的對象主要關注的是絕緣材料。熱老化試驗方法已比較成熟，但還不夠理想，與人工濕熱老化試驗比較，普遍認為人工濕熱老化試驗結(jié)果比較接近于倉庫貯存的實際情況。近年來，用吸氧法、差熱分析、熱重分析法進行熱老化試驗研究的工作已得到了廣泛的重視和發(fā)展。http://m.sdbyf.com