Az öregedésteszt a termékmegbízhatóság javításának egyik fontos eszköze, és jelenleg más módszerekkel nem helyettesíthető. Az öregedési teszten keresztül a termék különböző környezeti feltételek melletti problémái, hibái feltárhatók, ezek a problémák kijavíthatók, javíthatók, javítva ezzel a termék megbízhatóságát és élettartamát. A gyakran használt megbízható berendezések közé tartoznak:UV öregedési tesztkamra, xenonlámpa öregedésvizsgáló kamrastb.
Ⅰ. Mesterséges gyorsított öregedési tesztkörülmények kiválasztása
Ez a kérdés tulajdonképpen úgy is felfogható, hogy milyen öregedési tényezőket kell szimulálni. A polimer anyagok használata során a klímakörnyezet számos tényezője hatással lehet a polimer anyagok öregedésére. Ha előre ismertek az öregedést okozó fő tényezők, akkor célirányosan választható ki a vizsgálati módszer.
A vizsgálati módszert az anyag szállítási, tárolási, használati környezetének és öregedési mechanizmusának figyelembevételével tudjuk meghatározni. Például a merev polivinil-klorid profilok nyersanyagként polivinil-kloridból készülnek, és adalékokkal, például stabilizátorokkal és pigmentekkel adják hozzá. Főleg kültéren használják őket. Figyelembe véve a PVC öregedési mechanizmusát, a PVC melegítés hatására könnyen lebomlik; Figyelembe véve a használati környezetet, az oxigén, az ultraibolya fény, a levegő hője és nedvessége mind a profilöregedés okai.
Ⅱ . Fényforrás kiválasztása mesterségesen gyorsított öregedési teszthez
Laboratóriumi fényforrás expozíciós teszt: Egyidejűleg képes szimulálni a fényt, az oxigént, a hőt, a csapadékot és más tényezőket a légköri látható környezetben egy tesztkamrában. Ez egy gyakran használt mesterséges gyorsított öregedési vizsgálati módszer. Ezen szimulációs tényezők között a fényforrás viszonylag fontos. A tapasztalat azt mutatja, hogy a napfény hullámhosszai, amelyek a polimer anyagokat károsítják, főként ultraibolya fényben és némi látható fényben koncentrálódnak.
A jelenleg használt mesterséges fényforrások arra törekszenek, hogy az energiaspektrum-eloszlási görbe ebben a hullámhossz-tartományban a napspektrumhoz közel kerüljön. A mesterséges fényforrások kiválasztásának fő alapja a szimuláció és a gyorsulás mértéke. Körülbelül egy évszázados fejlesztés után a laboratóriumi fényforrások közé tartoznak a zárt szénívlámpák, napfény típusú szénívlámpák, fluoreszcens ultraibolya lámpák, xenon ívlámpák, nagynyomású higanylámpák és más választható fényforrások. A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) polimer anyagokkal foglalkozó műszaki bizottságai elsősorban három fényforrás alkalmazását javasolják: napelemes szén ívlámpák, fluoreszcens ultraibolya lámpák és xenon ívlámpák.
01. Xenon ívlámpa
Jelenleg úgy gondolják, hogy a xenon ívlámpák spektrális energiaeloszlása az ismert mesterséges fényforrások között leginkább a napfény ultraibolya és látható részeihez hasonlít. Megfelelő szűrő kiválasztásával a talajt érő napfényben jelenlévő rövidhullámú sugárzás nagy része kiszűrhető. A xenon lámpák erős sugárzással rendelkeznek az 1000-1200 nm közötti infravörös tartományban, és nagy mennyiségű hőt termelnek.
Ezért megfelelő hűtőberendezést kell kiválasztani, amely ezt az energiát elvonja. Jelenleg két hűtési módszer létezik a xenonlámpás öregedésvizsgáló berendezésekhez: vízhűtéses és léghűtéses. Általánosságban elmondható, hogy a vízhűtéses xenonlámpás készülékek hűtőhatása jobb, mint a léghűtéseseké. Ugyanakkor a szerkezet bonyolultabb és az ár is drágább. Mivel a xenon lámpa ultraibolya részének energiája kevésbé növekszik, mint a másik két fényforrásé, gyorsulási sebesség szempontjából ez a legalacsonyabb.
02. Fluoreszkáló UV lámpa
Elméletileg a 300-400 nm közötti rövidhullámú energia az öregedést okozó fő tényező. Ha ezt az energiát növeljük, gyorstesztet lehet elérni. A fénycsöves UV-lámpák spektrális eloszlása elsősorban az ultraibolya részre koncentrálódik, így nagyobb gyorsulási sebességet lehet elérni.
A fluoreszkáló UV-lámpák azonban nemcsak a természetes napfény ultraibolya energiáját növelik, hanem olyan energiát is kisugároznak, amely a földfelszínen mérve a természetes napfényben nincs jelen, és ez az energia természetellenes károkat okozhat. Ezenkívül a nagyon keskeny higany spektrumvonal kivételével a fluoreszkáló fényforrás energiája nem haladja meg a 375 nm-t, így a hosszabb hullámhosszú UV-energiára érzékeny anyagok nem változhatnak úgy, mint a természetes napfény hatására. Ezek a benne rejlő hibák megbízhatatlan eredményekhez vezethetnek.
Ezért a fénycsöves UV-lámpákat rosszul szimulálják. Magas gyorsulási sebessége miatt azonban a megfelelő lámpatípus kiválasztásával bizonyos anyagok gyors árnyékolása érhető el.
03. Napfény szén ívlámpa
Napfény típusú széníves lámpákat jelenleg ritkán használnak hazánkban, de Japánban széles körben használt fényforrások. A legtöbb JIS szabvány napfény típusú szén ívlámpákat használ. Hazámban számos Japánnal vegyes vállalat autógyártó cég továbbra is javasolja ennek a fényforrásnak a használatát. A napelemes szén ívlámpa spektrális energiaeloszlása is közelebb áll a napfényéhez, de a 370-390 nm-es ultraibolya sugarak koncentrálódnak és erősödnek. A szimuláció nem olyan jó, mint a xenon lámpa, és a gyorsulás mértéke a xenon lámpa és az ultraibolya lámpa között van.
Ⅲ . Mesterséges gyorsított öregítési tesztidő meghatározása
1. Tekintse meg a vonatkozó termékszabványokat és előírásokat
A vonatkozó termékszabványok már előírták az öregedési teszt idejét. Csak meg kell találnunk a vonatkozó szabványokat, és az abban meghatározott időn belül végrehajtani. Számos nemzeti szabvány és ipari szabvány előírja ezt.
2. Számítás ismert összefüggések alapján
A kutatások azt mutatják, hogy az ABS színstabilitását a szín és a sárgás index változásán keresztül értékelik. A mesterséges gyorsított öregedés jó korrelációt mutat a természetes légköri expozícióval, a gyorsulás mértéke pedig kb. 7. Ha egy év kültéri használat után szeretné megismerni egy bizonyos ABS anyag színváltozását, és ugyanazokat a vizsgálati körülményeket kívánja használni, akkor hivatkozhat a a gyorsulási sebesség a gyorsított öregedési idő meghatározásához 365x24/7=1251h.
Hosszú ideje sok kutatás folyik itthon és külföldön a korrelációs kérdésekben, és számos konverziós összefüggést vezettek le. A polimer anyagok sokfélesége, a gyorsított öregedést vizsgáló berendezések és módszerek különbségei, valamint a különböző időpontokban és régiókban tapasztalható éghajlati különbségek miatt azonban az átalakítási kapcsolat bonyolult. Ezért az átalakítási összefüggés kiválasztásakor figyelnünk kell az adott anyagokra, az öregedő berendezésekre, a vizsgálati körülményekre, a teljesítményértékelési mutatókra és egyéb tényezőkre, amelyek az összefüggést eredményezik.
3. A mesterségesen felgyorsított öregedési sugárzás teljes mennyiségének szabályozása a természetes expozíciós sugárzás teljes mennyiségével egyenértékű
Egyes termékeknél, amelyek nem rendelkeznek megfelelő szabványokkal és nincs hivatkozás a korrelációra, figyelembe lehet venni a tényleges használati környezet sugárzási intenzitását, és a mesterségesen felgyorsított öregedési sugárzás teljes mennyiségét úgy kell szabályozni, hogy az egyenértékű legyen a természetes expozíciós sugárzás teljes mennyiségével. .
Példa: Hogyan szabályozható a mesterségesen gyorsított öregedés teljes sugárzási mennyisége
Egy bizonyos műanyag terméket Peking térségében használnak, és várhatóan a mesterségesen felgyorsított öregedés teljes sugárzási mennyiségét egy évnyi szabadtéri expozíciónak megfelelő mértékben szabályozza.
1. lépés: Mivel ez a termék műanyag termék, és kültéren használják, válassza az A módszert a GB/T16422 dokumentumban.{2}} "Műanyag laboratóriumi fényforrás-expozíciós vizsgálati módszerek, 2. rész: Xenon ívlámpa".
A vizsgálati feltételek a következők: besugárzási intenzitás 0,50 W/m2 (340 nm), tábla hőmérséklete 65 fok, doboz hőmérséklete 40 fok, relatív páratartalom 50%, vízpermetezési idő/nincs vízpermetezési idő 18 perc/102 perc, folyamatos fény;
2. lépés: A teljes éves sugárzás Pekingben körülbelül 5609 MJ/m2. A CIENo85-1989 nemzetközi szabvány szerint (GB/T16422.1-1996 "Plastic Laboratory Light Source Exposure Test Methods" a mesterséges fényforrások és a természetes napfény spektrális eloszlásának összehasonlítására) Rész: Idézve: "Xenon Arc Lámpa"); ebből az ultraibolya és a látható régiók (300nm-800nm) 62,2%-ot tesznek ki, vagyis 3489MJ/m2.
3. lépés: A GB/T16422 szerint.{2}}
Ha a 34{1}}nm-es besugárzási intenzitás 0,50 W/m2, a besugárzás intenzitása az infravörös és a látható területeken (300-800 nm) 550 W/m2; a besugárzási idő 3489X106/550=6.344X106s, ami 1762h. E számítási módszer szerint a gyorsulási tényező körülbelül 5. Mivel a természetes öregedés nem a besugárzás intenzitásának egyszerű szuperpozíciója, csak azt állapítják meg, hogy a napfény okozza az anyagot.