电气绝缘材料是电力设备、电子元件及工业设备中不可或缺的组成部分，其性能直接影响设备的运行安全和使用寿命。然而，在长期的电、热、机械应力及环境因素（如湿度、化学腐蚀等）作用下，绝缘材料会逐渐发生老化，导致其物理、化学和电气性能下降。老化可能引发绝缘失效、短路甚至火灾等严重事故，因此对电气绝缘材料进行老化检测至关重要。老化检测不仅能够评估材料的剩余寿命，还能为设备的维护、更换及新材料研发提供科学依据。
电气绝缘材料的老化检测通常涵盖以下关键项目：
1. 机械性能变化：包括抗拉强度、断裂伸长率、硬度等，评估材料在老化后是否脆化或失去弹性。
2. 电气性能退化：如介电强度、体积电阻率、表面电阻率等，检测材料绝缘能力是否下降。
3. 热稳定性分析：通过热失重（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等，分析材料在高温下的分解或氧化行为。
4. 化学结构变化：利用红外光谱（FTIR）或气相色谱-质谱（GC-MS）检测材料氧化、水解等化学反应产物。
5. 外观与微观结构：观察材料表面裂纹、颜色变化，以及通过扫描电镜（SEM）分析微观结构损伤。
常见的检测仪器包括：
- 热老化试验箱：模拟高温环境，加速材料老化过程。
- 介电强度测试仪：测量材料在高电压下的击穿强度。
- 万能材料试验机：用于测试拉伸、压缩等机械性能。
- 热重分析仪（TGA）：分析材料热稳定性及分解温度。
- 体积电阻率测试仪：评估材料的绝缘电阻特性。
- 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）：检测化学键变化，识别老化产物。
老化检测方法需结合材料应用场景及老化机理选择：
1. 热老化试验：依据标准（如IEC 60216）将材料置于恒定高温下，定期取样测试性能变化。
2. 湿热老化试验：模拟高温高湿环境（如85℃/85%RH），评估材料吸湿性及水解老化效应。
3. 电老化试验：施加交/直流电压，监测局部放电或击穿时间，评估电应力下的寿命。
4. 机械应力老化：通过循环载荷或振动测试，分析疲劳老化对材料的影响。
5. 化学老化试验：将材料暴露于臭氧、酸碱等环境中，检测耐化学腐蚀能力。
国际和国内相关标准为老化检测提供技术规范：
- IEC 60216系列：电气绝缘材料耐热性评定标准，规定热老化试验方法及寿命预测模型。
- ASTM D5423：评估塑料在湿热环境下的老化性能。
- GB/T 11026：中国国家标准，涵盖绝缘材料耐热性试验方法。
- IEC 60093：固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率测试方法。
- ASTM D149：介电强度测试标准，规定升压速率和测试条件。
通过科学的检测项目、仪器、方法和标准，能够全面评估电气绝缘材料的老化状态，为电力设备的安全运行提供技术保障。
