2026年橡胶耐老化性化验员实操考核试题及答案

2026年橡胶耐老化性化验员实操考核试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1.在热空气老化试验中，GB/T3512-2014标准规定的老化温度允许偏差为（）。A.±1℃  B.±2℃  C.±3℃  D.±5℃答案：B解析：标准第5.2条明确指出，老化箱工作空间温度允许偏差为±2℃，以保证试验结果的重现性。2.紫外老化试验中，荧光UV-B灯管的主峰波长为（）。A.290nm  B.313nm  C.340nm  D.365nm答案：B解析：UV-B灯管主峰313nm，对应于太阳光中对皮肤及高分子材料最具破坏力的中波紫外区。3.臭氧老化静态拉伸试样，GB/T7762-2020要求拉伸率通常为（）。A.10%  B.20%  C.40%  D.60%答案：B解析：标准7.3条规定，常规对比试验采用20%固定伸长，便于横向比较龟裂等级。4.压缩永久变形（C-set）试样高度测量应使用（）。A.游标卡尺  B.千分表  C.立式光学计  D.针式厚度计答案：B解析：GB/T7759.1-20196.3条要求用0.01mm分辨率的千分表，避免人为压力误差。5.氙灯老化试验中，黑板温度常用控制值为（）。A.45℃  B.65℃  C.89℃  D.100℃答案：B解析：SAEJ1960与GB/T16422.2-2022均推荐65℃黑板温度，兼顾加速性与真实性。6.耐臭氧试验箱内气体流速应维持在（）。A.5mm/s  B.20mm/s  C.60mm/s  D.200mm/s答案：C解析：GB/T7762-20205.4条规定，流速60mm/s±10mm/s，保证臭氧均匀且避免局部湍流。7.热空气老化后，哑铃试样若出现明显发黏，应在报告中注明（）。A.表面龟裂  B.表面喷霜  C.表面降解  D.表面软化答案：D解析：发黏属于软化现象，与增塑剂迁移或交联密度下降有关，需单独记录。8.紫外试验中，冷凝段水温通常设置为（）。A.25℃  B.40℃  C.60℃  D.80℃答案：C解析：ASTMG154-23规定冷凝段60℃，模拟昼夜温差导致的结露侵蚀。9.臭氧浓度测定采用碘量法，滴定终点颜色为（）。A.蓝色消失  B.微红色出现  C.淡黄色转无色  D.无色转浅蓝答案：A解析：碘与臭氧反应生成游离碘，淀粉指示剂蓝色消失即为终点。10.氙灯老化试验中，辐照度常用控制波段为（）。A.250-400nm  B.290-800nm  C.340nm±10nm  D.420-780nm答案：C解析：340nm处辐照度与户外老化相关性最高，已成为国际通用控制点。二、多选题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）11.以下哪些属于热空气老化试验前必须记录的原始信息（）。A.试样初始硬度  B.试样初始拉伸强度  C.老化箱校准证书编号  D.试样颜色色差ΔE答案：A、B、C解析：ΔE为老化后测试项目，不属于前记录。12.影响臭氧老化龟裂时间的因素有（）。A.臭氧浓度  B.试样伸长率  C.试验温度  D.试样厚度答案：A、B、C、D解析：四者均显著影响龟裂萌生及扩展速率，厚度越大，裂纹出现越慢。13.紫外老化试验中，以下哪些操作会导致结果偏高（）。A.灯管超期使用  B.冷凝段水温降低  C.辐照度设定值偏高  D.试样表面被手指污染答案：A、C解析：超期灯管辐照度衰减不足，设定值偏高则加速过快，均使“老化”被低估，性能下降幅度看似更大。14.压缩永久变形试验中，需恒温恢复的时间为（）。A.10min  B.30min  C.1h  D.24h答案：B、C、D解析：GB/T7759.1-20197.3条规定，恢复时间可为0.5h、1h或24h，根据产品规范选择。15.氙灯老化箱校准项目应包括（）。A.辐照度  B.黑板温度  C.相对湿度  D.臭氧浓度答案：A、B、C解析：氙灯箱不含臭氧发生器，无需测臭氧。16.以下哪些现象表明橡胶发生紫外表面粉化（）。A.指擦后白色粉末脱落  B.表面光泽度下降  C.红外光谱出现羰基峰增强  D.质量增加答案：A、B、C解析：粉化伴随氧化交联，质量通常减少或不变，不会增加。17.热空气老化后，若扯断伸长率保持率＞90%，可初步推断（）。A.主链断裂极少  B.交联密度可能升高  C.增塑剂挥发较多  D.硬度一定降低答案：A、B解析：伸长率保持高说明主链完整，交联升高亦可能；硬度变化需实测，不能推断。18.臭氧浓度在线监测常用方法有（）。A.紫外吸收法  B.电化学法  C.碘量法  D.红外法答案：A、B解析：碘量法为离线化学法，红外法对臭氧灵敏度低。19.以下哪些试样形状适用于臭氧龟裂评级（）。A.2mm矩形条  B.哑铃型  C.环状  D.直角型答案：A、B、C解析：直角型因应力集中不统一，已被标准淘汰。20.氙灯老化后，若出现色差ΔE=3.2，可判定（）。A.颜色变化明显  B.达到灰卡4级  C.达到灰卡3级  D.需结合客户限值判定答案：A、D解析：ΔE=3.2已超肉眼可辨阈值（2.3），但合格与否需依据产品规范。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）21.热空气老化试验允许将不同配方试样置于同一层网板，只要互不接触即可。答案：×解析：不同配方挥发物可能交叉污染，必须分隔或单独老化。22.紫外试验中，灯管更换后无需重新校准辐照度，因控制器可自动补偿。答案：×解析：灯管光谱分布随寿命变化，必须重新校准。23.臭氧老化试验箱内壁应使用不锈钢并抛光，以减少臭氧分解。答案：√解析：粗糙表面催化臭氧分解，抛光不锈钢可降低损失率。24.压缩永久变形试验结果以百分率表示，数值越小说明材料弹性回复越好。答案：√解析：C-set=(h0-h2)/(h0-h1)×100%，数值小则回弹好。25.氙灯老化箱的喷淋水可直接使用自来水，无需去离子。答案：×解析：自来水含盐，易在试样表面留下水渍，影响外观评级。26.热空气老化后，若硬度增加超过10ShoreA，可推断交联密度升高。答案：√解析：硬度显著增加通常伴随交联网络致密化。27.臭氧浓度50pphm即为50×10⁻⁸。答案：×解析：1pphm=10⁻⁸，50pphm=50×10⁻⁸，但书写应为50×10⁻⁸，无单位混淆。28.紫外试验中，试样背面必须衬铝箔，以增强辐照强度。答案：×解析：除非标准特别规定，否则背面不衬箔，避免非真实老化。29.氙灯老化箱的黑板温度计与黑标温度计可互换使用。答案：×解析：两者热容量不同，读数差异可达5℃，不可互换。30.橡胶老化试验结果以中值报告，若试样数为偶数，则取中间两值平均。答案：√解析：GB/T2941-20226.4条规定偶数试样取中间两值平均。四、填空题（每空1分，共20分）31.热空气老化试验中，哑铃试样标距为（25±0.5）mm，厚度为（2.0±0.2）mm。32.臭氧老化试验箱内气体交换率每小时不少于（6）次，确保臭氧新鲜。33.紫外试验一个循环包括（8）h紫外光照与（4）h冷凝，总周期（12）h。34.氙灯老化箱常用滤光组合为（石英/硼硅）内外滤，以截止（<290nm）短波紫外。35.压缩永久变形试验中，试样压缩率通常选择（25）%，若客户无特殊要求。36.热空气老化结果以（老化系数）表示，即老化后性能与初始性能（之比）。37.臭氧龟裂评级采用（GB/T11206-2021）标准，共分（0-4）级，4级为（最严重龟裂）。38.紫外辐照度单位常用（W/m²·nm），氙灯总辐照度常用（W/m²@340nm）。39.碘量法测臭氧，1mL0.1mol/LNa₂S₂O₃对应（2.4）mgO₃。40.老化试验报告必须包含（试验标准编号）、（试验条件）、（试样编号）、（试验日期）及（试验结果）。五、简答题（每题10分，共30分）41.简述热空气老化试验中“温度冲击”对结果的影响及预防措施。答案：温度冲击指试样进出老化箱瞬间因温差导致表面急冷急热，产生附加热应力，使表面微裂纹提前萌生，拉伸强度下降幅度被人为放大。预防措施：（1）设置过渡区，试样先在80℃预热区停留5min；（2）采用铝制托架，提高热容缓冲；（3）批量操作控制在30s内完成，减少开箱时间；（4）校准老化箱温度恢复速率，确保≤1℃/min。42.说明臭氧老化试验中“静态拉伸”与“动态拉伸”两种模式的差异及适用场景。答案：静态拉伸：试样固定伸长20%，臭氧浓度50pphm，40℃，考察恒定应变下龟裂萌生时间，适用于密封圈、垫片等静态密封件。动态拉伸：试样在0-20%应变间循环，频率0.5Hz，模拟轮胎、履带等动态使用，龟裂扩展速率更快，结果更接近实际寿命。差异：动态模式因疲劳-臭氧协同，裂纹扩展呈指数级加速；静态模式则侧重临界应变门槛。报告需注明模式，不可混用数据。43.写出氙灯老化试验中黑板温度失控的排查流程图（文字描述）。答案：（1）检查温度传感器是否松脱，用标准温度计比对；（2）查看加热器SSR输出，若常亮100%，则SSR击穿，更换；（3）检查风机是否反转或停转，测风速应≥0.5m/s；（4）确认滤光器是否污染，污染导致红外累积，黑板温度虚高；（5）检查PID参数，若积分时间>200s，适当下调至60s；（6）以上无异常，则更换黑板温度探头，重新校准。六、计算题（每题15分，共30分）44.某NR硫化胶热空气老化100℃×168h，初始拉伸强度Ts0=22.4MPa，老化后Ts1=18.6MPa；初始扯断伸长率Eb0=520%，老化后Eb1=410%。求老化系数K、伸长率保持率P及硬度变化ΔH（老化后硬度+6ShoreA）。答案：K=Ts1/Ts0=18.6/22.4=0.83P=Eb1/Eb0=410/520=0.79ΔH=+6ShoreA解析：K与P均<1，表明性能下降；硬度升高说明交联密度增加，与主链少量断裂并存，属典型热氧老化。45.臭氧浓度碘量法滴定：取样气体10L，吸收液加KI后释放I₂，消耗0.005mol/LNa₂S₂O₃18.2mL，空白消耗0.1mL，求臭氧体积浓度C（μL/L）。答案：净体积V=18.2-0.1=18.1mLn(Na₂S₂O₃)=0.005×0.0181=9.05×10⁻⁵moln(O₃)=n(Na₂S₂O₃)/2=4.525×10⁻⁵molV(O₃)=4.525×10⁻⁵×22.4×10⁶=1013.6mLC=1013.6/10=101.4μL/L≈101pphm解析：注意换算系数22.4L/mol，结果保留三位有效数字。七、实操题（共40分）46.试样制备与状态调节（10分）任务：用2mm模压片冲裁5型哑铃，数量6个，打磨边缘毛刺，23℃×50%RH状态调节≥16h。评分：（1）冲裁方向与压延方向一致（2分）；（2）边缘无缺口、毛刺≤0.05mm（3分）；（3）状态调节时间记录完整（3分）；（4）试样编号清晰，无混料（2分）。47.热空气老化操作（15分）任务：设定100℃×168h，升温曲线打印，温度偏差≤±2℃，试样平放不重叠，老化后箱内冷却30min再取出。评分：（1）校准证书在有效期（2分）；（2）升温曲线记录完整（3分）；（3）试样间距≥5mm（3分）；（4）冷却时间准确（2分）；（5）原始记录签字完整（3分）；（6）无温度冲击描述（2分）。48.臭氧老化静态拉伸（15分）任务：浓度50pphm，40℃，20%伸长，72h，用十倍放大镜评级，拍照存档。评分：（1）拉伸夹具无打滑（2分）；（2）臭氧浓度在线监测打印曲线（3分）；（3）评级标准板对照（3分）；（4）照片含标尺、编号（3分）；（5）报告描述裂纹等级、密度、深度（4分）。八、综合应用题（共30分）49.某车企要求密封条通过氙灯老化SAEJ19601000h，性能保持率≥80%，外观无龟裂、ΔE≤2.0。试验后得：Ts保持率82%，Eb保持率78%，ΔE=2.1，10倍放大无裂纹。判定合格与否，并给出改进建议。答案：判定：不合格。虽拉伸强度与外观满足，但Eb保持率78%<80%，且ΔE=2.1>2.0。改进：（1）配方：提高抗氧剂1010至1.5phr，加入0.5phrUV-327；（2）工艺：硫化后二次烘烤120℃×2h，降低残留过氧化物；（3）试验：复检时增加中间500h点，监控Eb下降斜率，提前预警。50.某建筑隔震支座橡胶试样，规范要求70℃×168h热空气老化后，压缩永久变形≤25%。实测C-set=28%，硬度增加8ShoreA，伸长保持率85%。分析原因并提出工艺调整方案。答案：原因：交联密度不足，导致高温下链段滑移；硬度增加8度表明后交联发生，但初始网络缺陷仍使永久变形偏大。调整：（1）硫化体系：提高硫磺0.5→1.2phr，促进剂NS1.0→1.5phr，形成多硫键网络；（2）防老体系：加入1.0phr微晶蜡，表面迁移形成物理屏障；（3）后硫化：烘箱二次硫化150℃×30min，降低可溶性硫磺；（4）验证：重复试验，C-set降至22%，满足要求。九、口试答辩（共20分）51.考官提问：如何证明臭氧试验箱内气体均匀性？考生答：（1）采用9点布点法，在垂直与水平方向布置臭氧电化学传感器；（2）记录30min稳定后各点浓度，计算相对标准偏差RSD≤5%；（3）用示踪气体SF₆脉冲注入，下游检测响应曲线，计算混合时间≤3min；（4）每年用标准碘量法比对在线仪，偏差≤±3%。考官追问：若RSD=6%如何处理？考生答：首先检查风扇转速是否下降，再调整风道导流板角度，必要时更换高效离心风机，重新验证直至RSD≤5%。52.考官提问：氙灯老化与紫外老化结果能否互换？考生答：不能