金属大气暴露与模拟加速腐蚀结果相关性探讨

阐述了金属大气暴露腐蚀试验与模拟加速腐蚀试验2种腐蚀试验结果的相关性,具体介绍了相关性的评价原则和常见的评价方法,并提出了现阶段相关性评价中尚存在的问题,探讨了相关性研究的发展趋势和重要意义。     

典型环境中三种自然环境加速试验方法的环境强化效果分析

目的研究自然环境加速试验方法的环境强化效果。方法通过分析实时监测获得的典型环境不同自然环境加速试验装置中,温湿度环境因素变化数据,找出典型环境中不同自然环境加速试验装置内部的温湿度环境因素变化规律,计算得到典型环境中不同自然环境加速试验方法对温湿度环境因素的强化效果。结果得到了典型环境中不同自然环境加速试验装置的特征温湿度变化规律曲线图。结论玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框等3种自然环境加速试验装置对自然环境的光照热效应有明显的强化作用,其内部温度变化梯度大小与环境中太阳辐射量大小相关。     

硅橡胶自然环境加速试验方法与自然环境试验方法等效性研究

目的研究自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。方法针对6141硅橡胶,在高原、沙漠、湿热三个自然环境条件下,采用玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种已有自然环境加速试验装置,开展4种自然环境加速试验方法与户外暴露自然环境试验方法的对比试验,运用图形与秩和检验法分析不同自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。结果在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,采用6141硅橡胶对比开展的玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验中,其拉伸强度服从同一性能变化规律。结论在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,开展的6141硅橡胶玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验具有等效性。     

船舶涂料海洋环境与实验室加速试验相关性研究——海洋大气区用涂料体系

采用光泽-色泽仪、涂膜粉化率测定仪、FDIR,SEM及AFM等现代测试分析手段,对海洋大气区7种常用舰船涂料体系在实际海洋环境暴露试验以及室内人工加速老化及腐蚀试验前后的涂层性能变化进行了对比分析,并结合厦门地区的气象环境谱探索了实验室加速试验与实际海洋大气暴露试验的相关性.     

美国阿特拉斯户外紫外加速试验系统跟踪研究

详细剖析了美国阿特拉斯研发的紫外加速试验系统(UAWS)的结构构成和功能,同时通过该系统样品暴露1年接受的紫外辐射量与佛罗里达州南45°、使用SAE J2527氙弧暴露、ASTM G90标准方法之间的量值比较,对该系统的加速性和相关性进行了阐述。     

几种灌封材料西沙热带海洋大气环境效应研究

目的研究灌封材料在南海海洋大气中的环境效应。方法在南海西沙永兴岛开展24个月棚下大气暴露试验,分析其性能劣化规律,评价其环境适应性。开展实验室高温及湿热人工模拟试验,并对比分析自然与人工模拟试验的相互关系。结果参与试验的16种材料有5种材料环境适应性较好,10种环境适应性一般。高温试验后参与试验的材料主要性能指标与棚下的相关性均为中等强度相关或之下,11种材料的介电常数性能、体积电阻性能劣化加速倍数超过2倍以上。湿热试验后有11种材料主要性能指标与棚下的相关性均为中等强度相关或强相关,10种材料表面电阻性能劣化加速倍数超过3倍以上,14种材料体积电阻性能劣化加速倍数超过3倍以上。结论在西沙棚下海洋大气环境中,该批试验的灌封材料环境适应性一般。湿热试验与西沙棚下大气暴露试验相关性较好,湿热试验对性能劣化加速性较好。     

火工品温湿度双应力加速寿命试验方法研究

目的 获取火工品温湿度加速系数,建立温湿度双因素加速寿命试验方法。方法 通过设计3种火工品不同温湿度加速条件下的加速寿命试验,定期取样进行性能测试,利用获取的性能数据和选定的温湿度加速模型,计算3种火工品的温湿度加速系数和湿度项反应速率常数,确定温湿度加速模型公式。结果 获取了3种火工品的温湿度加速系数和湿度项模型参数,初步建立了火工品温湿度双因素加速寿命试验方法,并对下一步研究方向进行了展望。结论 建立的火工品温湿度双因素加速寿命试验方法可由高温高湿加速试验时间外推常温常湿贮存时间,适用于自身密封性差或密封失效,且贮存环境湿度大的火工品的寿命预测。     

电子设备灌封材料西沙环境试验与实验室环境试验相关性研究

目的研究267有机硅、DC160有机硅、112FR环氧树脂、8836聚氨酯4种灌封材料西沙海洋大气环境与实验室环境试验的相关性。方法在西沙海域环境开展267有机硅等4种灌封材料的棚下暴露试验,暴晒试验时间为3年。同时在实验室开展湿热试验,分别通过测试表面电阻、体积电阻、介电常数、损耗角正切研究两种试验环境的相关性。结果将以体积电阻、表面电阻、介电强度、损耗角正切为基准相关性评价结果进行平均,得出灌封材料实验室加速试验和自然暴露试验的秩相关系数为0.66,为强相关。4种灌封材料的加速系数分别是6.6,4.9,4.5,8.3。结论建立了灌封材料在西沙海洋环境试验和实验室湿热环境试验的相关性,可为后续西沙环境试验的加速处理提供依据。     

火工品温湿度加速老化模型和算法研究

目的 研究对火工品适用的温湿度加速模型,以及加速系数计算程序,获取准确的温湿度加速系数外推公式.方法 通过分析国内外使用的各种双因素加速模型的适用性,确定火工品适用的温湿度加速模型,采用免费自由的开源统计分析软件——R软件,对通过加速试验获取的某点火头2种温湿度加速条件下的试验数据,进行单组数据拟合和多组数据拟合两种温湿度加速老化算法的开发,并且对2种算法、3种寿命分布下寿命外推的准确性进行对比分析.结果 确定了Peck模型适合用于火工品的温湿度加速模型,获取了某电点火头对应的温湿度加速系数和湿度项反应速率常数.结论 基于多组数据拟合的温湿度加速老化算法,比基于单组数据拟合的温湿度加速老化算法对试验数据的兼容性好.3种寿命分布中,Weibull分布的加速系数计算结果最保守.     

7A52铝合金海洋大气环境试验与室内加速试验的相关性研究

通过海南万宁试验站7年环境试验,积累了7A52铝合金环境1—7年海洋大气暴露试验数据,总结了7A52铝合金海洋大气环境试验腐蚀规律,拟合了7A52铝合金的海洋大气腐蚀失重曲线,开展了室内加速试验研究和相关性分析工作。研究发现用y=A2+(A1-A2)/(1+exp((x-x0)/dx))对7A52铝合金的海洋大气环境腐蚀失重曲线进行拟合可以表现出万宁海洋大气标准场的失重速率的变化趋势;7A52铝合金室内加速方法与7A52铝合金在万宁标准场海洋大气环境试验具有较好相关关系;7A52铝合金万宁标准场环境试验和室内加速试验腐蚀失重可建立相关关系式,模型误差小于12%。     

自然曝晒与加速老化试验下航空涂层失光率的当量关系研究

目的研究航空涂层失光率的当量加速关系。方法针对飞机结构涂覆的航空涂层光泽度失效问题,开展自然曝晒试验和实验室加速老化试验,基于失光率的失效标准,分析涂层老化行为规律。结果建立了飞机涂层自然曝晒条件与实验室加速条件下的当量加速关系。结论同类涂层试验件在自然曝晒试验与加速老化试验下的失光率变化趋势基本保持一致,得到的两类涂层试样的加速老化当量关系函数可为建立实验室加速老化试验和自然曝晒试验之间的当量加速关系提供一定参考。     

聚酯粉末涂料在湿热环境的自然老化与 氙灯老化的相关性研究

目的考查聚酯粉末涂料的自然和人工老化的相关性。方法在琼海湿热气候环境开展NH3307、NH5307、NH9307系列的三种聚酯粉末涂料的自然暴露试验,通过开展4种氙灯加速老化试验,比较自然和加速老化的相关性,选出最适合模拟湿热环境的氙灯加速老化方法。基于涂料的保光率,对模拟湿热环境的氙灯加速老化试验方法及自然湿热环境(琼海)的加速性进行探讨。结果经过24个月的自然老化后,NH3307和NH5307涂料的保光率下降到初始性能的50%左右,NH9307涂料下降到70%左右。氙灯加速老化方法 2对3种涂料加速因子分别为17.62、12.44和10.36。结论 NH9307涂料具有最好的耐候性。氙灯加速老化试验方法 2能够较好地模拟涂料在湿热环境中的老化过程。     

聚碳酸酯在不同试验方式下的光老化行为研究

目的研究不同试验方式下聚碳酸酯的光老化行为。方法对比聚碳酸酯在自然暴露试验、自然加速光老化试验及实验室光源暴露试验中的缺口冲击强度变化,分析各种加速试验方式对自然暴露试验的模拟性。结果聚碳酸酯在拉萨户外自然暴露中,其缺口冲击强度随试验时间的延长而降低。单轴跟踪暴露和跟踪太阳反射聚能暴露这两种自然加速光老化试验方式对户外自然暴露的模拟性均较好,加速倍率分别约为1.5,6。氙弧灯下的暴露试验对自然暴露试验的模拟性比紫外冷荧灯、金属卤素灯高。结论跟踪太阳反射聚能暴露、氙弧灯下暴露可推荐为评价聚碳酸酯光老化行为的加速试验方式。     

汽车仪表板材料氙灯老化试验与自然曝晒试验相关性研究

目的研究人工加速老化试验与自然曝晒试验的相关性。方法分析汽车内饰材料老化的影响因素,选定3种汽车内饰件氙灯老化试验方法对仪表板材料进行人工加速试验,并与自然曝晒试验结果进行对比分析。结果该材料的光泽保持率随光照辐照量的增加呈下降趋势,色差随辐照量的增加而呈增加趋势,与自然曝晒试验趋势符合。结论通过计算相关系数和对比分析试验结果,表明采用GB/T 16422.2标准的氙灯老化试验与自然曝晒试验结果相关性较好。     

包装金属试样在盐雾箱中加速倍率的研究

利用费克定律,对用薄膜包装的金属试样在盐雾箱试验中的加速倍率进行了推导。结果表明,与自然环境中的试样相比,在盐雾箱中,用薄膜包装的金属试样和裸露金属试样具有相同的加速倍率。通过聚乙烯薄膜包装的金属试样的加速倍率测试对这一结论进行了验证。     

飞机某模拟涂装试样加速腐蚀与自然暴露的对比研究

目的研究飞机某结构模拟试样加速腐蚀试验与自然暴露试验的相关性。方法选取飞机某结构模拟试样分别进行实验室加速腐蚀试验和海南西沙外场自然暴露试验,以宏/微观形貌、失光率、色差等级、腐蚀产物成分等作为评价指标,对试样表面涂层的腐蚀损伤情况进行长期观测和对比研究,对加速腐蚀2个周期和户外暴露2年的疲劳试样疲劳寿命和疲劳断口形貌进行对比分析。结果加速腐蚀试验2个周期和自然暴露试验2年试样的试验过程色差变化规律一致,色差变化等级均为2级,光泽度变化规律一致,加速腐蚀试验后为3级,户外自然暴露户外为4级、棚下为3级,在螺钉边缘均出现面漆剥落现象。7B04铝合金试样疲劳寿命断口的韧窝和孔洞的数量都没有发生明显的变化,在显著度为0.05时,两组疲劳寿命的t检验量为1.6971,疲劳寿命无显著差异。结论加速腐蚀试样表面涂层的腐蚀程度介于户外和棚下暴露试样之间,这一结果与加速环境谱的编制原则相一致,也进一步表明加速试验环境谱正确性。疲劳寿命无显著差异,表明加速腐蚀试验可以较好地模拟飞机实际工作环境对试样疲劳性能造成的影响。     

多因素综合海洋气候自然加速试验技术相关性和加速性验证

目的对新研发的多因素综合海洋气候环境自然加速试验技术相对热带海洋气候环境户外暴露试验的相关性和加速性进行验证。方法分别采用多因素综合海洋气候环境自然加速试验装置和对应的试验方法企业标准,以及传统的户外暴露试验方法,以不同表面处理工艺的汽车紧固件、标准金属、有机涂层和塑料为样品进行验证试验,采用Spearman秩相关系数法和加速因子(AF)法对相关性和加速性进行进一步验证。结果紧固件、标准金属和有机涂层在多因素综合海洋气候环境自然加速试验和海洋气候环境户外暴露试验过程中,都表现出相同的腐蚀失效模式。多因素综合海洋气候环境自然加速试验相对远海场(离海岸线350 m)户外暴露试验紧固件秩相关系数为1,镀锌镍合金紧固件、无铬锌铝涂层紧固件、拉弗莱紧固件和石墨烯紧固件的加速倍率分别为7.7,11.3,10.3,13.5倍;标准金属秩相关系数为0.8,Q235、工业纯铝、工业纯锌和工业纯铜的加速倍率分别为11.8,11.5,9.3,3.7倍。多因素综合海洋气候环境自然加速试验相对海洋平台户外暴露试验标准金属秩相关系数为1,Q235、工业纯铝、工业纯锌和工业纯铜的加速倍率分别为3.4,2.1,4.5,2.2倍。结论多因素综合海洋气候环境自然加速试验相对海洋气候环境户外暴露试验具有良好的相关性,而且对海洋平台的相关性更好。对于紧固件表面处理工艺、标准金属和有机涂层而言,多因素综合海洋气候环境自然加速试验相对海洋气候环境户外暴露试验具有高的加速倍率。     

海洋环境设备涂层老化和失效的影响因素研究

目的 研究海洋设备涂层老化和失效的影响因素。方法 选择现有海洋设备涂层进行户外暴露试验和实验室加速环境试验,分析防护涂层的失光度和色差变化规律。结果 在实验室条件下成功模拟了加速海洋环境中的涂料老化,加速试验结果与户外暴露结果相关性较高。在海洋自然环境下暴露6个月后,涂层失光率降低,暴露18个月后出现粉化。结论 利用紫外光老化和盐雾试验,设定合适的环境试验参数后,实验室加速环境试验可代替户外暴露试验,缩短试验周期。涂层的配套设计、涂敷的基材结构形状、涂层施工过程等因素可直接影响涂料的老化、失效,进而引起基体腐蚀。