基于高低温交变试验箱的橡胶材料物理性能检测方法
一、前言：
橡胶材料广泛应用于工业、汽车、电子、轨道交通等多个领域，适用于各类硫化橡胶、热塑性橡胶经高低温交变环境作用后，拉伸强度、断裂伸长率、邵氏等核心物理性能的测定。
二、试样准备：
1. 试样制备
依据GB/T 528《硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定》、GB/T 2411《塑料和硬橡胶 使用硬度计测定压痕硬度（邵氏硬度）》等国家标准要求，采用冲裁或模压方式制备标准试样：拉伸试样选用1型或2型哑铃型，硬度试样为直径不小于15mm、厚度2mm～6mm的平整试片。试样表面需无气泡、裂纹、缺胶、杂质等缺陷，边缘无毛刺。每组试验试样数量不少于5个，以保障试验结果的统计有效性。
2. 仪器设备与工具
高低温交变试验箱：采用上海荣计达，可根据试样尺寸选择），设备需满足温度控制范围-70℃～150℃、温度波动度±0.5℃、温度均匀度±2℃、升降温速率0.7℃/min～1℃/min（可调）的技术指标，试验前需按照设备校准规范完成温度参数校准，确保设备处于正常工作状态。
配套检测设备：拉力试验机（需符合GB/T 16491要求，检定合格且在有效期内）、邵氏硬度计（A型或D型，根据橡胶硬度等级选择），试验前完成设备预热、参数调试及零点校准。
辅助工具：精度0.01mm的游标卡尺、计时器、试样编号笔、干燥皿、试样架（与上海荣计达试验箱内胆适配，确保试样摆放均匀）。
3. 试验条件设定
结合橡胶材料的实际应用场景及产品技术要求，通过上海荣计达高低温交变试验箱的控制系统设定以下参数，示例参数可按需调整：
高温段：温度80℃±2℃，保持时间2h±5min；
低温段：温度-40℃±2℃，保持时间2h±5min；
交变循环：10次（升温→高温保持→降温→低温保持为一个完整循环）；
升降温速率：5℃/min±0.5℃/min（利用设备分段控温功能准确调控）；
其他：试验箱内无加湿/除湿要求，气氛为自然空气，试样架转速0r/min（静态试验）。
三、测试流程：
1. 试样预处理
将制备完成并编号的试样放入温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%的标准环境中，预处理时间不少于24h，期间避免试样受到阳光直射、油污污染及机械损伤。预处理结束后，使用游标卡尺测量每个拉伸试样标距段的宽度与厚度（每个维度测量3个点，取平均值），使用邵氏硬度计测量硬度试样的初始硬度（选取5个均匀分布的测试点，取平均值），将初始数据详细记录至试验数据表。
2. 高低温交变试验操作：
设备启动：打开上海荣计达高低温交变试验箱总电源，启动控制系统，进入试验程序设定界面，输入预设的高温、低温、保持时间、循环次数、升降温速率等参数，点击“程序校验”确认参数无误后保存程序。
试样摆放：打开试验箱箱门，将预处理后的试样均匀放置在适配的试样架上，试样之间间距不小于10mm，且不与箱体内壁、风道出风口接触，防止局部温度偏差影响试验结果；关闭箱门，确保密封良好。
试验运行：点击控制系统“启动”按钮，设备自动按照预设程序运行，期间实时监控控制系统显示的箱内温度曲线，若出现温度波动超出允许范围，设备将自动报警，需及时停机排查故障，故障排除后重新启动试验。
试验结束：设备完成设定的交变循环次数后自动停机，待箱内温度自然回升至5℃～30℃范围后，打开箱门，取出试样，避免高温或低温试样直接接触人体造成损伤。
3. 试样恢复处理
将取出的试样立即放入与预处理相同的标准环境中，恢复时间不少于24h，使试样性能稳定后再进行后续物理性能检测。
4. 后续物理性能检测
拉伸性能测试：将恢复后的拉伸试样装夹在拉力试验机的上下夹具上，确保试样轴线与拉力方向一致，设定拉伸速率为500mm/min±50mm/min，启动设备进行拉伸试验，直至试样断裂，记录每个试样的拉伸强度（MPa）和断裂伸长率（%）。
硬度测试：采用与初始测试相同型号的邵氏硬度计，在硬度试样的不同位置选取5个测试点（避开初始测试点及试样边缘，边缘距离不小于10mm），垂直于试样表面施加压力，待指针稳定后读取数值，记录每个测试点的硬度值并计算平均值。
异常情况处理：若测试过程中出现试样断裂位置偏离标距段、夹具打滑等情况，该试样数据无效，需重新选取备用试样补做试验。
三、试验数据记录示例：
| 编号 |
试验前初始状态 |
高低温交变试验参数 |
试验后物理性能 |
备注 |
| |
厚度(mm) 平均值 |
宽度(mm) 平均值 |
初始硬度(邵氏) 平均值 |
高温(℃)/保持时间(h) |
低温(℃)/保持时间(h) |
循环次数 |
升降温速率(℃/min) |
拉伸强度(MPa) |
断裂伸长率(%) |
试验后硬度(邵氏) 平均值 |
|
| 1 |
2.98 |
6.02 |
65 |
80/2 |
-40/2 |
10 |
5.0 |
18.2 |
425 |
68 |
无异常 |
| 2 |
3.01 |
5.98 |
64 |
80/2 |
-40/2 |
10 |
5.0 |
17.8 |
418 |
67 |
无异常 |
| 3 |
2.99 |
6.00 |
66 |
80/2 |
-40/2 |
10 |
5.0 |
18.5 |
432 |
69 |
无异常 |
