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Warren D. Ketola:充分利用实验室加速老化测试

发布时间:2011.06.10 新闻来源:翁开尔 浏览次数:
当您开始启动您的加速老化测试项目,并要考虑测试结果和费用时,您一定希望通过这项测试可以得到最好的结果。如果有一个“神奇公式”可以用于任何时间、任何测试中,那该多好!可是,这是不现实的。为此,我愿意与大家一起分享我通过多年经验总结的一些成功的测试准则。这篇文章将讨论加速老化测试的“等级”,和适用于任何成功的加速老化测试项目的两个可靠的基本准则。

最普遍使用的规范测试
加速老化测试可以分为三类:
(1)按标准要求测试,
(2)研究或产品开发测试,
(3)使用寿命预测测试。

    虽然按照标准要求进行加速老化测试是最为普遍的,但是所得结果的价值最差。更不幸的是,很多情况下,好多公司只进行加速老化测试。标准中的大多数加速老化测试条件往往是随意选择的,只要求曝晒一定时间。而这些测试条件和曝晒时间可能对某些材料有用,但它们的选择通常只是为了测试的方便和快速。甚至还有一些条件的选择,是为让所有产品都能通过测试。多数情况下,人们认为如果材料通过了标准测试条件,那么在户外或者在实际使用条件下也是耐用的。但事实上,按标准要求测试通常不能分辨勉强通过和非常耐候的产品差异,标准测试有时也会将可能在户外合格的产品剔除掉。最糟糕的情况是,按照标准进行的加速老化测试结果,无法将耐候性很差的材料或产品辨别出来。如果您的产品必须符合标准中规定的加速老化测试中的要求,那您不得不使用该测试方法。然而,您必须明白,这一测试结果仅仅表示您的产品符合(或不符合)这个测试标准。事实上,您并没有获得任何关于您产品的实际耐候性的结果。所以,重要的是您不能完全依靠通过加速老化测试标准来评估您的产品。

研究和产品开发测试
    下面讨论第二类加速老化测试——用于研究或产品开发的测试。这类测试的目的是在您开发产品时,自信地选择不同的材料或工艺,或者选择适合您要求的产品。为了建立这些测试的可信度,您需要与户外的曝晒结果进行对比——因此,关键是首先要开展户外曝晒实验。理想的情况是,您有一系列材料或产品的户外结果,包括好、中、差。如果您在加速老化测试中测试这些材料,您可以使用 Spearman 相关性评级来很快确定,您所选择的加速老化测试条件,对您的产品是否有用。(关于使用相关性评级和其他统计分析技术,可参考 ASTM G169 标准,“老化测试的基本统计方法应用标准指南”。)假设您的户外老化测试不够充分,无法使您与加速老化测试结果进行有意义的比较。您会问:“那么我该使用什么样的加速老化条件呢?”回答这个问题,您要考虑哪种老化类型对您的客户来说是最关键的。如果首先考虑颜色稳定性,那么您必须要使用氙灯实验设备(比如,Q-Sun),因为它能提供全紫外光谱和接近太阳光的可见光。如果表面完整性(例如,光泽保持率),或者机械性能耐久性(例如抗冲击,抗拉强度或柔韧性)最关键,您可以使用荧光紫外UVA曝晒(如,配备UVA-340 灯管的 QUV ),也可以使用氙弧灯曝晒设备。

QUV

QUV 是加速老化设备中唯一真实再现实际户外暴露时材料表面

    你可以在任何类型的设备中选择各种不同的曝晒条件。在您选择曝晒条件时,有三条原则可以为您提供帮助:高辐照度会产生快速效果,但是会增加测试运行费用,因为您可能需要频繁地更换灯管或过滤器。选择较高的测试温度,但是不要选择不合实际的高温(用于户外产品的70oC 黑板温度对很多材料来说,是一个合适
的设置)。选择最可能发生的潮湿侵蚀(水喷淋、相应湿度、冷凝时间)。在大多数情况下,当材料因露水作用而长时间处于潮湿状态,产品老化会加速。荧光紫外/冷凝 (
QUV) 暴露是唯一可以真正给产品表面形成凝露的加速老化测试。


  Warren Ketola 是老化研究界公认的权威, 在ASTM、ISO 和其他国际标准化组织里担任领导职务,他在 3M 公司商业胶带和交通保障系统工作了37 年,目前是明尼苏达州圣保罗 WK 老化咨询机构的主要负责人。

 

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