戶外老化測試檢驗人工加速老化測試

時間：2021/12/28閱讀：1139

　　老化測試領(lǐng)域，具有相關(guān)性的測試方法是可望而不可及的。相關(guān)系數(shù)不能從一種材料應(yīng)用到另一種材料，或者從一種戶外氣候應(yīng)用到另一種戶外氣候。如果確信加速測試與戶外測試的相關(guān)性，那么當(dāng)與一種新的氣候條件進(jìn)行比較時，還需要重新進(jìn)行戶外測試。而且，即使是任何條件都未改變的重復(fù)測試，也會得出不同的結(jié)果。因此，欲確定材料的真正耐候性時，只進(jìn)行加速測試是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

　　加速測試的弊端及戶外測試的重要性

　　戶外測試和加速測試結(jié)果的一致性。因此，加速測試的結(jié)果應(yīng)該與戶外測試的結(jié)果相匹配。針對這個難題，人們大部分的研究精力放在了加速測試上，但是很顯然，獲得相關(guān)性的關(guān)鍵因素是戶外測試。沒有戶外測試作基準(zhǔn)，就無法與加速測試進(jìn)行比較。

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　　經(jīng)濟(jì)因素分析：

　　許多公司不愿意做戶外測試的一個主要原因是測試費用，認(rèn)為老化測試費用太高，但更應(yīng)該考慮不做戶外測試的損失有多大。

表1.png

　　表1是典型的戶外測試費用(提供測試服務(wù)的商業(yè)機(jī)構(gòu)不同，測試費用可能不同)與不做戶外測試而造成的損失之間的比較。不做戶外測試，雖然每年可節(jié)省1000美元的測試費，但是可能會危及公司的聲譽(yù)及造成數(shù)百萬美元的質(zhì)保賠償。與不做測試帶來的損失相比，戶外老化測試的小投資顯然是相當(dāng)劃算的。

　　測試條件對比：

　　很多報告顯示，相關(guān)性差的一個原因是加速老化測試的試驗參數(shù)與戶外環(huán)境有所不同。表2列出了大部分加速老化測試設(shè)備中都包含的3個老化試驗的基本要素，試驗箱中可以對這3個基本要素進(jìn)行循環(huán)設(shè)置，但還有很多測試條件無法實現(xiàn)。表2還列出很多影響戶外老化測試結(jié)果的其它因素，每種因素都可能影響加速測試和戶外測試之間的相關(guān)性。

表2.png

　　此外，戶外測試是每天進(jìn)行1個復(fù)雜的循環(huán)，而加速老化測試是每天進(jìn)行多重、復(fù)雜的重復(fù)循環(huán)。因此，戶外測試和加速測試共同的影響因素的循環(huán)時間也不同，見表3。

表3.png

　　測試循環(huán)速度對比

　　與戶外測試每天只有1個循環(huán)相比，加速測試每天可能有多達(dá)12個的完整循環(huán)。循環(huán)測試環(huán)境比單一不變的測試條件更為嚴(yán)酷，測試條件從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)會使材料更易發(fā)生老化。因此，更快地經(jīng)歷循環(huán)測試，材料會加速老化，這是由于材料經(jīng)受了更多這種測試條件狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。然而，這一規(guī)律可能與事實相符，也可能與事實相悖。

　　當(dāng)測試條件變化時，材料會試圖與周圍環(huán)境達(dá)到平衡。例如，如果材料是濕的，而環(huán)境是干的，材料就會變干。另一個例子是，如果將溫度低的材料放在溫度高的環(huán)境中，它的溫度也會慢慢升高。但環(huán)境的變化總是比材料快，如果材料在測試環(huán)境變化之前沒有與測試環(huán)境達(dá)到平衡，那么材料就不會達(dá)到一個穩(wěn)定的狀態(tài)(如圖1所示)。所有材料都有一個與周圍變化的測試環(huán)境相適應(yīng)的變化速度，所以很可能在相同測試中，有的材料能與周圍環(huán)境達(dá)到平衡，而有的則不能。有的材料不能*達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

圖1.png

　　如果測試材料不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，與周圍環(huán)境達(dá)到平衡，那么環(huán)境的作用很難深入材料內(nèi)部，因此，短時間的測試只會影響材料的表面。為了測試環(huán)境能夠影響樣品的內(nèi)部，有必要延長測試時間，以使整個材料都受到環(huán)境條件的影響(如圖2所示)。

圖2.png

　　這種差別可以用術(shù)語“試驗箱因素"來概括。這意味著老化試驗箱內(nèi)測試條件的變化不能與戶外的相匹配，除非測試循環(huán)的時間和轉(zhuǎn)變速度與戶外的一樣。如果變化條件與戶外的不一樣，那么對材料的影響也不一樣。

　　根據(jù)以上分析可以得出以下推論：首先，因為戶外變化因素很多，而且測試循環(huán)時間相差太大，老化試驗箱不能*模擬戶外條件的復(fù)雜性。其次，加速老化試驗與戶外暴露試驗可能會得出不同的結(jié)果。

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