韓馨毅，杜華太，杜明欣，崔 俞，張春梅，楊敬亭

（山東非金屬材料研究所，山東 濟(jì)南 250031）

特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備是十分特殊的產(chǎn)品，其在制造完成后的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都處于貯存、維護(hù)及檢修的狀態(tài)，但只要投入使用，很快就達(dá)到壽命終點(diǎn)，而在其貯存期間，特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備系統(tǒng)的各項(xiàng)性能及可靠性應(yīng)始終要符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[1]。

作為關(guān)鍵的基礎(chǔ)元器件，橡膠制品（配件）在特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備中已得到廣泛應(yīng)用。目前，特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備橡膠制品已涉及各膠種，而且隨著特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備技術(shù)水平的不斷提高，許多新型橡膠制品的研發(fā)得到大力推動(dòng)，橡膠制品的形式、種類更加多樣化，應(yīng)用領(lǐng)域涉及特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封、減振、防護(hù)、屏蔽和功能配件等。同時(shí)，橡膠制品以其高彈性、耐高低溫、耐介質(zhì)等優(yōu)異性能大量應(yīng)用于特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備導(dǎo)引頭、傳感器、電磁閥、電爆閥、安全活門、調(diào)節(jié)器、燃油分配器、助推器、燃油箱和減壓器等部位的密封。但是，特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品在使用中因受到熱、氧、臭氧、紫外線、水分、應(yīng)力等多種因素的影響，其性能會(huì)緩慢下降，可能發(fā)生變脆、變硬、粉化和開裂等問題，嚴(yán)重的會(huì)影響橡膠制品的正常使用[2-3]。為了準(zhǔn)確了解特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的貯存或使用壽命，需要對(duì)其壽命進(jìn)行預(yù)估。

特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的貯存或使用壽命是其從硫化完成到功能失效的時(shí)間，包括橡膠制品未裝機(jī)時(shí)在自由狀態(tài)下（在庫(kù)房）的貯存時(shí)間、在分系統(tǒng)部件裝機(jī)和整機(jī)系統(tǒng)裝配狀態(tài)下（在庫(kù)房/現(xiàn)場(chǎng)）的貯存和使用時(shí)間。特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命通常指其服役壽命或有效貯存期，一般長(zhǎng)達(dá)幾年、十幾年，甚至幾十年，而其工作壽命卻不長(zhǎng)，特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命一般不會(huì)超過10 min[4-5]。特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)初期的期望服役壽命為設(shè)計(jì)服役壽命，生產(chǎn)廠家在交貨時(shí)會(huì)告訴用戶其預(yù)估服役壽命。在特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)即將達(dá)到服役壽命時(shí)，如果其整體性能良好，可以采取一定措施（如更換零部件等）使特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備壽命得以延長(zhǎng)[6-7]。

1 國(guó)內(nèi)外橡膠材料及制品的貯存或使用壽命研

究進(jìn)展

1.1 國(guó)外

自19世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)橡膠材料及制品在經(jīng)過自然老化后其性能衰減，人們就開始研究橡膠材料人為加速老化與自然老化的關(guān)系，尋求其加速老化的途徑，以便在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)橡膠材料及制品的貯存或使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。美國(guó)和俄羅斯等國(guó)家在該方面進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，做了很多加速老化與自然老化試驗(yàn)，得到很多試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上制定了橡膠材料及制品貯存的相應(yīng)規(guī)范。

美國(guó)通過多家機(jī)構(gòu)對(duì)涉及的特種橡膠材料及制品進(jìn)行室內(nèi)、室外自然老化和加速老化行為的研究，研究了橡膠材料及制品的自然老化與加速老化的相關(guān)性，得到拉斷伸長(zhǎng)率、壓縮永久變形和應(yīng)力松弛為表征橡膠材料及制品老化性能較合適的參數(shù)，其中拉斷伸長(zhǎng)率受老化影響的規(guī)律最為明顯，壓縮永久變形和應(yīng)力松弛可用于描述在恒定載荷時(shí)橡膠材料性能隨時(shí)間變化的規(guī)律。

美國(guó)在1960年制定了橡膠制品標(biāo)準(zhǔn)MIDHLBK-695，該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過多次修訂后，現(xiàn)行為2005年修訂的MID-HLBK-695D。該標(biāo)準(zhǔn)按貯存壽命將22種特種橡膠材料劃分為3類：第1類橡膠材料有5種，貯存壽命較長(zhǎng)，最長(zhǎng)達(dá)20年；第2類橡膠材料有8種，貯存壽命為5～10年；第3類橡膠材料有9種，貯存壽命為2～5年。同時(shí)，針對(duì)各類特種戰(zhàn)略裝備用近300多項(xiàng)橡膠制品，該標(biāo)準(zhǔn)分別按使用條件給出其貯存壽命，這些橡膠制品的應(yīng)用范圍覆蓋特種戰(zhàn)略裝備的方方面面。

在橡膠材料及制品的貯存或使用壽命研究方面，俄羅斯按照其使用受力和非受力要求建立了相應(yīng)的專用數(shù)學(xué)模型，針對(duì)影響貯存壽命的多種因素，通過加速老化和自然老化對(duì)模型分析結(jié)果的可靠性及準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證及修正，并制定了相應(yīng)的壽命評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如гост9.707等。俄羅斯莫斯科彈性體研究院擁有專門的壽命評(píng)估軟件CARMA，利用該軟件可以根據(jù)加速老化試驗(yàn)結(jié)果獲得如下結(jié)論：確定在給定性能指標(biāo)條件下橡膠制品的存貯或使用壽命；確定在給定條件下存貯或使用后橡膠制品的性能水平；確定在給定加速老化條件（溫度和時(shí)間）下橡膠制品的存貯和使用壽命及其極限值；根據(jù)自然試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)橡膠材料及制品的性能變化；以可靠性水平預(yù)測(cè)橡膠制品的貯存或使用壽命等。

由于擁有堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)和大量翔實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，前蘇聯(lián)時(shí)期制定的各類橡膠材料及制品規(guī)范均明確給出在特定的使用條件（如使用介質(zhì)、使用溫度范圍、貯存條件和承載條件等）下橡膠制品的裝機(jī)貯存壽命，并建立特種戰(zhàn)略裝備壽命延長(zhǎng)的規(guī)范，從而確保了特種戰(zhàn)略裝備橡膠制品的應(yīng)用可靠性。

目前，在橡膠材料及制品的貯存或使用壽命預(yù)測(cè)方面，國(guó)外強(qiáng)化橡膠材料及制品的失效機(jī)理研究和微觀結(jié)構(gòu)分析，重點(diǎn)研究其宏觀特性與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，尋找與其使用性能密切相關(guān)的特性參數(shù)，建立特性參數(shù)的有關(guān)定量表征方法，通過微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)橡膠材料及制品的使用特性。隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展，橡膠材料及制品的貯存或使用壽命評(píng)價(jià)技術(shù)逐漸微觀化、衡量化。

1.2 國(guó)內(nèi)

國(guó)內(nèi)橡膠材料及制品的貯存或使用壽命預(yù)測(cè)方面的研究起步較晚，中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所（簡(jiǎn)稱五三所）、西北橡膠塑料研究設(shè)計(jì)院有限公司、沈陽(yáng)橡膠研究設(shè)計(jì)院有限公司、中航航發(fā)北京航空材料研究院和廣州合成材料研究院有限公司等進(jìn)行了較多的探索，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。目前，我國(guó)已形成橡膠材料及制品的使用壽命預(yù)測(cè)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，如HG/T 3087—2001，GJB 92.2—1986和GB/T 20028—2005等。

“九五”期間五三所從俄羅斯引進(jìn)先進(jìn)特種橡膠密封材料及制品的性能評(píng)價(jià)技術(shù)及設(shè)備，使五三所橡膠密封材料及制品的貯存或使用壽命預(yù)測(cè)技術(shù)得到大幅提高。結(jié)合以往多年的研究成果，五三所積極開展理論及應(yīng)用研究，針對(duì)特種橡膠材料進(jìn)行老化性能規(guī)律的研究，取得了較好的研究成果，獲得了較豐碩的成果。目前針對(duì)某特種戰(zhàn)略裝備密封橡膠制品的貯存性能進(jìn)行了探索研究，針對(duì)特種戰(zhàn)略裝備密封橡膠制品的貯存性能采用引進(jìn)軟件CAMRA進(jìn)行了加速老化研究。

總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)橡膠材料及制品的貯存或使用壽命評(píng)價(jià)技術(shù)研究尚處于起步階段，與國(guó)外相比主要存在如下差距：試驗(yàn)狀態(tài)模擬手段單一，只能預(yù)測(cè)橡膠材料及制品在一種或幾種條件下的貯存或使用壽命，不能進(jìn)行復(fù)雜條件下的貯存和使用壽命預(yù)測(cè)；橡膠材料及制品的系統(tǒng)性老化試驗(yàn)數(shù)據(jù)較少，無(wú)特種戰(zhàn)略裝備用橡膠密封材料的壽命評(píng)價(jià)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，這方面的研究缺乏系統(tǒng)性；橡膠材料的分子級(jí)老化機(jī)理研究較少，大多以宏觀物理性能變化趨勢(shì)為主要研究對(duì)象，缺少由微觀結(jié)構(gòu)變化到宏觀物理性能變化的定量表征研究。

2 特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命預(yù)估

自19世紀(jì)中期起，很多研究人員便開始研究橡膠制品人工加速老化與自然老化的規(guī)律。之后，特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備技術(shù)的不斷發(fā)展使得橡膠制品的壽命預(yù)估工作不斷進(jìn)步。現(xiàn)階段，我國(guó)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命預(yù)估工作有了更大發(fā)展，已經(jīng)有了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法及國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)方法[8-10]。人工加速老化下特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命預(yù)估試驗(yàn)需要滿足以下假設(shè)：對(duì)老化結(jié)果有影響的只有一個(gè)反應(yīng)或者多個(gè)具有相同活化能的反應(yīng)；老化反應(yīng)的活化能是與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù)；老化反應(yīng)速率只與溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)[7]。

2.1 特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命預(yù)估原理

時(shí)間-溫度疊加模型和擴(kuò)散限制氧化模型是特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命預(yù)估理論基礎(chǔ)。特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品在貯存時(shí)因?yàn)闊?、氧、?yīng)力和介質(zhì)等因素會(huì)發(fā)生氧化、熱解、水解等老化反應(yīng)，這些老化反應(yīng)有多個(gè)步驟并且過程復(fù)雜，其中起主導(dǎo)作用的步驟稱之為控制步驟，橡膠制品的老化快慢與控制步驟有很大關(guān)系，其各方面性能的衰減也與之相關(guān)。在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論中，老化程度和老化時(shí)間與老化溫度有一定的關(guān)系。將人工加速老化擴(kuò)展，便可以對(duì)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品進(jìn)行壽命預(yù)估，針對(duì)不同的老化反應(yīng)使用不同方法對(duì)老化程度、老化時(shí)間和老化溫度進(jìn)行處理，可以得到不同的計(jì)算公式。

人工加速老化試驗(yàn)預(yù)估的特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的貯存或使用壽命為近似值，其準(zhǔn)確性取決于橡膠制品在老化過程中是否遵循假設(shè)[11-12]。人工加速老化試驗(yàn)基本上在一個(gè)前提下進(jìn)行：加速老化試驗(yàn)中試樣老化機(jī)理與實(shí)際老化機(jī)理相同。

美國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)推薦的特種橡膠構(gòu)件貯存壽命[13]如表1所示。

表1 美國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)推薦的特種橡膠構(gòu)件貯存壽命Tab.1 Storage life of special rubber components recommended by American relative standardization manual

美國(guó)特種橡膠構(gòu)件的老化等級(jí)按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織建議的方法進(jìn)行劃分，主要針對(duì)生膠的耐熱老化性能進(jìn)行判斷，而特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品一般是針對(duì)硫化膠的耐熱老化性能進(jìn)行判斷，而硫化膠的耐熱老化性能除了與生膠性能有關(guān)外，還受補(bǔ)強(qiáng)體系、填充體系、硫化體系和防老化體系等的影響，而這些的影響往往會(huì)超過生膠的影響。

2.2 特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命預(yù)估方法

2.2.1 動(dòng)力學(xué)曲線模型分析法

使用動(dòng)力學(xué)曲線模型預(yù)估特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品壽命分為2步：第1步用動(dòng)力學(xué)曲線表征橡膠性能與貯存或使用時(shí)間的關(guān)系，再通過坐標(biāo)的變化，將動(dòng)力學(xué)曲線轉(zhuǎn)變成直線，最后計(jì)算不同溫度下的速率常數(shù)；第2步用阿累尼烏斯方程推算指定溫度下的老化速率常數(shù)，最后建立起該溫度下的老化方程。相關(guān)動(dòng)力學(xué)老化方程[14-15]如下。

式中，P為老化系數(shù)，k為老化速率常數(shù)，t為老化時(shí)間（h），A為指前因子，B和α為與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù)，ε為老化指數(shù)，n為轉(zhuǎn)換系數(shù)。

研究表明，式（3）的精確性最好，不僅能用于計(jì)算特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命，也可預(yù)測(cè)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的性能變化。

2.2.2 時(shí)溫等效模型分析法

時(shí)溫等效模型需要先選定特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的老化失效標(biāo)準(zhǔn)，然后使用時(shí)間-溫度疊加模型來(lái)預(yù)測(cè)橡膠制品的壽命。時(shí)溫等效模型原理為：橡膠制品在較低溫度長(zhǎng)時(shí)間自然老化下的力學(xué)松弛現(xiàn)象可以以提高溫度，從而縮短橡膠制品的老化時(shí)間（人工加速老化）來(lái)等效表征。因此，升高老化溫度與延長(zhǎng)老化時(shí)間對(duì)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的分子運(yùn)動(dòng)和粘彈性行為是等效的，相關(guān)的動(dòng)力學(xué)公式[16]如下。

式中，ατ為平移因子，Ea為阿累尼烏斯活化能，R為理想氣體常數(shù)，Tγ為參考溫度，T1為試驗(yàn)溫度。

根據(jù)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品老化后的拉斷伸長(zhǎng)率、壓縮應(yīng)力松弛、壓縮永久變形和硬度變化等數(shù)據(jù)，利用阿累尼烏斯方程近似處理活化能，通過多組溫度下的試驗(yàn)，就可以計(jì)算ατ，從而計(jì)算出任意溫度下特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命。

2.2.3 熱重點(diǎn)斜法分析法

熱重點(diǎn)斜法源自美國(guó)T.W.DAKIN提出的壽命推算法。DAKIN壽命推算法需要選定特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品性能衰減變化的一個(gè)臨界值，在性能達(dá)到臨界值之后，建立橡膠制品貯存期與環(huán)境溫度之間的關(guān)系式，先用阿累尼烏斯方程描述，然后將方程轉(zhuǎn)化為求對(duì)數(shù)形式[17]。

式中：τ為橡膠制品在環(huán)境溫度下達(dá)到臨界值所需要的時(shí)間，h；a和b為常數(shù)，分別代表熱老化壽命曲線中的截距和斜率；T2為環(huán)境溫度，K。

將Ea代入式（7）可求出特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的熱老化壽命曲線的b，再通過熱老化性能試驗(yàn)確定出a，之后通過式（6）即可推算特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品在特定溫度下的壽命。

其中，特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的熱重分析與表觀活化能的統(tǒng)計(jì)方程如下：

式中：E為橡膠制品的表觀活化能，J·mol-1；n為測(cè)試溫度點(diǎn)數(shù)，取值范圍為1—10；tn為各測(cè)試溫度，℃；ΔWn為各測(cè)試溫度下試樣質(zhì)量損失率，%；Wa為試樣總質(zhì)量損失率（Wa＝ΔW1＋ΔW2＋…＋ΔW10），%。

2.2.4 濕熱老化模型分析法

特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的老化有多種影響因素，當(dāng)膠種和貯存條件等因素固定時(shí)，特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的性能變化與老化溫度、老化時(shí)間之間存在特定關(guān)系。由于特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品在濕熱加速老化試驗(yàn)中受到溫度和濕度的共同影響，故應(yīng)同時(shí)考慮溫度和濕度的作用[18]。

當(dāng)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的老化主要由溫度引發(fā)時(shí)，其壽命采用式（9）的阿累尼烏斯模型計(jì)算；當(dāng)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的老化主要由濕度引發(fā)時(shí)，其壽命采用式（10）的Eyring模型計(jì)算。

式中，L為老化壽命，T為絕對(duì)溫度，K為玻爾茲曼常數(shù)，V為絕對(duì)單位的應(yīng)力（如相對(duì)濕度等），A1，A2，B1和B2為待定模型參數(shù)。

綜合考慮溫度和濕度的影響，將阿累尼烏斯模型與Eyring模型相結(jié)合對(duì)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到相應(yīng)的濕熱老化模型[19]為：

式中，L（H，T）為濕熱老化壽命，H為相對(duì)濕度，A，c和d均為模型參數(shù)。

對(duì)式（11）兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)，可得到線性方程：

式（12）兼顧溫度和濕度的老化作用，適用于溫度和濕度同為加速因子的老化試驗(yàn)中特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命預(yù)測(cè)。

2.3 特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備的壽命延長(zhǎng)

特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備的壽命延長(zhǎng)是指對(duì)已經(jīng)失效或即將到達(dá)壽命期限的特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備橡膠制品進(jìn)行替換，從而使特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備能夠繼續(xù)服役，達(dá)到延長(zhǎng)其壽命的效果。并不是所有已經(jīng)失效或即將到達(dá)壽命期限的特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備都可以延壽，只有那些因?yàn)槊芊庀鹉z制品老化和螺栓斷裂等的特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備才可以通過更換新的零部件進(jìn)行壽命延長(zhǎng)，并且在完成壽命延長(zhǎng)工作后需要重新對(duì)特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備進(jìn)行壽命預(yù)估，以保證其性能可靠，不超出服役壽命。

3 結(jié)語(yǔ)

本文綜述國(guó)內(nèi)外橡膠材料及制品的貯存或使用壽命研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的壽命預(yù)估方法，可為特種戰(zhàn)略運(yùn)載設(shè)備密封橡膠制品的貯存和使用提供幫助。

今后可在以下幾方面繼續(xù)開展研究工作。

（1）研究環(huán)境因素對(duì)橡膠材料及制品性能的影響規(guī)律，探討密封橡膠制品的密封失效機(jī)理和老化機(jī)理、特性參數(shù)以及密封臨界值的確定，開展單因子和多因子試驗(yàn)研究。

（2）利用各種先進(jìn)的測(cè)試手段，通過對(duì)橡膠制品的宏觀性能及微觀性能研究，建立橡膠材料的特性與使用性能的本構(gòu)關(guān)系，確定與使用性能密切相關(guān)的材料特性參數(shù)，并建立相應(yīng)的科學(xué)預(yù)測(cè)技術(shù)。

（3）針對(duì)各種橡膠制品在高溫空氣、燃油等不同服役條件下的自然老化、加速老化試驗(yàn)，建立各種橡膠材料老化的數(shù)學(xué)模型，確定各種橡膠材料的壽命，確立特種戰(zhàn)略裝備橡膠材料的服役壽命的科學(xué)評(píng)價(jià)方法。

（4）建立橡膠材料及制品在長(zhǎng)期服役環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并根據(jù)具體服役環(huán)境為其壽命準(zhǔn)確預(yù)估建立多種評(píng)價(jià)模型。

（5）建立橡膠材料及制品新的理化檢測(cè)表征方法，其中老化解析方法包括外觀（采用光學(xué)顯微鏡、圖像顯微鏡和掃描顯微鏡表征）、化學(xué)性能（采用紅外光譜分析和表面能譜分析表征）、熱性能（采用差示掃描量熱分析和熱重分析表征）、物理性能（采用微量拉伸測(cè)試和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試表征）等的評(píng)價(jià)。另外，也可以利用近年來(lái)新的方法如原子力顯微鏡分析、定量動(dòng)力學(xué)方法以及熱分析與紅外光譜分析聯(lián)用方法等進(jìn)行橡膠材料及制品老化的研究。