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Warren D. Ketola:充分利用實驗室加速老化測試

發布於:2010-12-24

     當您開始啟動您的加速老化測試項目,並要考慮測試結果和費用時,您一定希望通過這項測試可以得到較好的結果。如果有一個(ge) “神奇公式”可以用於(yu) 任何時間、任何測試中,那該多好!可是,這是不現實的。為(wei) 此,我願意與(yu) 大家一起分享我通過多年經驗總結的一些成功的測試準則。這篇文章將討論加速老化測試的“等級”,和適用於(yu) 任何成功的加速老化測試項目的兩(liang) 個(ge) 可靠的基本準則。

最普遍使用的規範測試
加速老化測試可以分為(wei) 三類:
(1)按標準要求測試,
(2)研究或產(chan) 品開發測試,
(3)使用壽命預測測試。

    雖然按照標準要求進行加速老化測試是最為(wei) 普遍的,但是所得結果的價(jia) 值最差。更不幸的是,很多情況下,好多公司隻進行加速老化測試。標準中的大多數加速老化測試條件往往是隨意選擇的,隻要求曝曬一定時間。而這些測試條件和曝曬時間可能對某些材料有用,但它們(men) 的選擇通常隻是為(wei) 了測試的方便和快速。甚至還有一些條件的選擇,是為(wei) 讓所有產(chan) 品都能通過測試。多數情況下,人們(men) 認為(wei) 如果材料通過了標準測試條件,那麽(me) 在戶外或者在實際使用條件下也是耐用的。但事實上,按標準要求測試通常不能分辨勉強通過和非常耐候的產(chan) 品差異,標準測試有時也會(hui) 將可能在戶外合格的產(chan) 品剔除掉。最糟糕的情況是,按照標準進行的加速老化測試結果,無法將耐候性很差的材料或產(chan) 品辨別出來。如果您的產(chan) 品必須符合標準中規定的加速老化測試中的要求,那您不得不使用該測試方法。然而,您必須明白,這一測試結果僅(jin) 僅(jin) 表示您的產(chan) 品符合(或不符合)這個(ge) 測試標準。事實上,您並沒有獲得任何關(guan) 於(yu) 您產(chan) 品的實際耐候性的結果。所以,重要的是您不能完全依靠通過加速老化測試標準來評估您的產(chan) 品。

研究和產(chan) 品開發測試
    下麵討論第二類加速老化測試——用於(yu) 研究或產(chan) 品開發的測試。這類測試的目的是在您開發產(chan) 品時,自信地選擇不同的材料或工藝,或者選擇適合您要求的產(chan) 品。為(wei) 了建立這些測試的可信度,您需要與(yu) 戶外的曝曬結果進行對比——因此,關(guan) 鍵是首先要開展戶外曝曬實驗。理想的情況是,您有一係列材料或產(chan) 品的戶外結果,包括好、中、差。如果您在加速老化測試中測試這些材料,您可以使用 Spearman 相關(guan) 性評級來很快確定,您所選擇的加速老化測試條件,對您的產(chan) 品是否有用。(關(guan) 於(yu) 使用相關(guan) 性評級和其他統計分析技術,可參考 ASTM G169 標準,“老化測試的基本統計方法應用標準指南”。)假設您的戶外老化測試不夠充分,無法使您與(yu) 加速老化測試結果進行有意義(yi) 的比較。您會(hui) 問:“那麽(me) 我該使用什麽(me) 樣的加速老化條件呢?”回答這個(ge) 問題,您要考慮哪種老化類型對您的客戶來說是最關(guan) 鍵的。如果首先考慮顏色穩定性,那麽(me) 您必須要使用氙燈實驗設備(比如,Q-Sun),因為(wei) 它能提供全紫外光譜和接近太陽光的可見光。如果表麵完整性(例如,光澤保持率),或者機械性能耐久性(例如抗衝(chong) 擊,抗拉強度或柔韌性)最關(guan) 鍵,您可以使用熒光紫外UVA曝曬(如,配備UVA-340 燈管的 ),也可以使用氙弧燈曝曬設備。

QUV

QUV 是加速老化設備中先進真實再現實際戶外暴露時材料表麵

    你可以在任何類型的設備中選擇各種不同的曝曬條件。在您選擇曝曬條件時,有三條原則可以為(wei) 您提供幫助:高輻照度會(hui) 產(chan) 生快速效果,但是會(hui) 增加測試運行費用,因為(wei) 您可能需要頻繁地更換燈管或過濾器。選擇較高的測試溫度,但是不要選擇不合實際的高溫(用於(yu) 戶外產(chan) 品的70oC 黑板溫度對很多材料來說,是一個(ge) 合適
的設置)。選擇最可能發生的潮濕侵蝕(水噴淋、相應濕度、冷凝時間)。在大多數情況下,當材料因露水作用而長時間處於(yu) 潮濕狀態,產(chan) 品老化會(hui) 加速。熒光紫外/冷凝 (
) 暴露是先進可以真正給產(chan) 品表麵形成凝露的加速老化測試。


 Warren Ketola 是老化研究界公認的權威, 在ASTM、ISO 和其他國際標準化組織裏擔任領導職務,他在 3M 公司商業膠帶和交通保障係統工作了37 年,目前是明尼蘇達州聖保羅 WK 老化谘詢機構的主要負責人。