三元乙丙橡胶室内外老化行为及相关性分析

目的 研究三元乙丙橡胶(EPDM)的室内外老化机制及其相关性。方法 开展户外拉萨、漠河、吐鲁番、万宁、武汉等站点及室内氙灯加速老化试验,通过分析表观、力学、化学结构等性能,探究EPDM室内外老化行为相关性及加速比。结果 EPDM室内外环境中老化规律为,光泽度初期迅速下降,后期趋于稳定;老化初期色差上升,后期逐渐下降。撕裂与拉伸强度在室内与拉萨、漠河地区波动性上升后逐渐下降。红外光谱显示,EPDM室内及拉萨地区样品老化产物都有羰基,但无羟基。结论 室内氙灯加速老化试验与拉萨大气暴露试验相关性最高,灰色关联度为0.92。基于一阶动力学方程分析,EPDM室内外老化过程的失光率曲线,氙灯加速老化试验相对于拉萨、吐鲁番、万宁、武汉地区,加速比约为43、82、45、31。     

装甲钢自然环境试验与人工加速试验的相关性

对某型装甲钢在酸雨大气环境下自然暴露与人工模拟加速试验的相关性进行了研究。利用腐蚀机理对比、Spearman秩相关系数、灰色关联度、加速转换因子等方法进行了相关性的定性定量评价。评价结果表明模拟加速试验与自然环境暴露试验有较好相关性。     

严酷海洋大气环境下玻璃纤维复合材料腐蚀老化规律研究

目的 研究严酷海洋大气环境下,玻璃纤维增强树脂基复合材料的腐蚀老化规律.方法 通过实海大气环境试验,分析了南海岛礁大气环境下,复合材料暴露不同周期后的腐蚀形貌特征以及力学性能变化规律,建立了腐蚀老化性能预测灰色模型GM(1,1),并与青岛、厦门和三亚等典型海洋大气环境进行对比研究.结果 随暴露时间的增长,南海岛礁大气环境下的复合材料发生严重的纤维裸露,其弯曲强度呈下降趋势,基于弯曲强度建立的灰色模型GM(1,1)精度达到1级;与其他典型海洋大气环境相比,随着纬度的降低,复合材料的弯曲强度呈下降趋势.结论 灰色模型GM(1,1)对复合材料在岛礁等严酷海洋大气环境下的腐蚀老化性能预测精度较高.影响复合材料性能的最主要环境因素为辐照,其次为相对湿度和温度.     

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。     

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。     

典型螺栓/螺母装配件湿热海洋大气环境适应性研究

目的 研究典型螺栓/螺母装配件在湿热海洋大气环境下的适应性.方法 在万宁大气环境试验站开展螺栓/螺母装配件为期24个月的户外暴露试验,通过环境扫描电镜(SEM)、电化学试验、力矩测试,研究螺栓/螺母装配件在我国湿热海洋大气环境中的腐蚀行为和力矩变化规律.结果 装配件组合30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与30CrMnSiA镀镉钝化螺母(组合A)、30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与30CrMnSiA镀锌钝化螺母(组合B)、30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与0Cr16Ni6钝化螺母(组合C)对应的电偶腐蚀电流分别约为0.6、37、100μA,装配状态下组合C户外暴露24个月后最大拧出力矩增加53％.结论 装配导致的电偶腐蚀效应对螺栓/螺母紧固件的性能变化具有明显影响,非装配状态下30CrMnSiA镀镉钝化螺栓在万宁户外暴露期间没有出现基体腐蚀现象,而装配状态下组合C在万宁户外暴露期间出现较为严重的基体锈蚀,造成在户外暴露期间最大拧出力矩呈不断增加趋势.     

实验室光源暴露试验与户外环境试验相关性研究

采用氙灯、紫外灯和金属卤素灯3种光源对聚苯乙烯进行实验室光源暴露试验,研究了与敦煌环境试验站户外自然暴露试验的相关性。采用秩相关系数法和灰色关联分析法进行相关性的定量分析,用加速转换因子（ASF）法进行加速性评价,用t检验法进行重现性评价,以聚苯乙烯塑料缺口冲击强度为判据,结果表明,金属卤素灯暴露试验对敦煌环境试验站户外自然暴露试验的模拟性最好。金属卤素灯暴露试验对聚苯乙烯在敦煌环境试验站户外自然暴露试验的加速转换,随着试验时间的延长,加速倍率变小。     

纯锌在热带海洋环境下的大气腐蚀行为及规律

研究了纯锌(99.99%)在海南湿热性海洋大气环境条件下的腐蚀规律,讨论了纯锌在户外暴露下的腐蚀行为.结果表明,纯锌在海南湿热性海洋大气环境条件下非常耐蚀,根据均匀腐蚀10级分类,属于1级,即完全耐蚀的级别;纯锌第1年的腐蚀速率与第2年以后的腐蚀速率有明显差距,根据ISO 9223采用纯锌第1年的腐蚀速率进行环境严酷度评级不够严谨.     

飞机表面涂层海洋环境试验与实验室环境试验相关性研究

目的研究5类典型飞机表面涂层南海大气环境试验与实验室环境试验的相关性。方法在南海域环境开展5类典型飞机表面基材及涂层的户外暴露试验,试验时间为3年,同时在实验室开展太阳辐射-湿热-盐雾组合试验。通过测试外观、光泽度、色差研究两种试验环境的相关性。结果将失光率、色差、老化评级为基准得出的秩相关系数进行平均,计算得出平均秩相关系数为0.96,说明涂层样品的试验实验室加速试验和自然暴露试验为极强相关。结论通过秩相关系数法证明了表面涂层在南海大气环境试验和实验室环境试验的极强相关性,可为后续南海环境试验的加速处理提供依据。     

两种典型大气环境下7A85铝合金的腐蚀行为研究

目的研究湿热海洋、干热沙漠两种典型大气环境对7A85铝合金腐蚀行为的影响。方法在万宁、敦煌两种典型环境中开展7A85铝合金大气暴露试验,利用金相显微镜分析7A85铝合金在我国两种典型大气环境中的腐蚀特征,定期测试该材料的拉伸强度和腐蚀深度。结果暴露3 a,7A85铝合金湿热海洋、干热沙漠两种典型大气环境中的最大腐蚀深度分别为254、90μm,抗拉强度分别下降了18%和5%,断后伸长率分别下降了72%和22%。结论 7A85铝合金暴露于相对湿度较低的干热沙漠环境,表面形成的腐蚀产物膜会阻止腐蚀的进一步发生;暴露于湿热海洋大气环境,随暴露时间的延长,7A85铝合金腐蚀逐渐加深。     

东南沿海气候条件对聚氨酯涂层老化行为影响研究

目的研究东南沿海高温、高湿、高盐雾、高辐射等恶劣气候环境对聚氨酯涂层老化行为的影响。方法通过在海南万宁开展聚氨酯涂层海洋大气环境暴露试验,从外观评级、光泽、色差、附着力、红外谱图等方面分析了涂层老化特征及老化原因。结果涂层在海洋大气环境下暴露4年,树脂大分子发生降解,主要官能团消失。结论海洋大气环境中紫外线的光降解和水的降解共同作用,导致了涂层失光-变色-粉化和附着力下降等宏观和微观缺陷的产生。     

汽车保险杠用聚丙烯材料的老化研究

研究了汽车保险杠用聚丙烯材料在海南、广州两地自然暴露与氙灯人工光老化试验时的老化规律,初步探讨了自然暴露试验与氙灯人工光老化试验之间的相关性。结果表明,汽车保险杠用聚丙烯材料的拉伸强度和弯曲强度在老化过程中保持良好,但冲击强度和断裂伸长率对老化较为敏感;采用GB/T16422.2中氙灯光老化试验对湿热带自然环境具有较好的模拟效果,能够用于对汽车保险杠用聚丙烯材料耐候性的评价。     

海南湿热海洋大气环境Q235钢腐蚀行为研究及严酷度评估

目的 探究我国典型湿热海洋大气环境特征，以Q235钢为标杆材料，评估并可视化展示海南湿热海洋大气环境严酷度。方法 以海南岛为典型湿热海洋地区，基于分布全岛全域的13个站点开展自然大气环境试验，采集各站点大气环境数据与Q235钢材料性能数据。通过分析表观形貌、腐蚀质量损失等性能，探究Q235钢在海南大气环境的腐蚀行为规律及其在全岛不同区域的腐蚀程度差异。基于大气环境因素与Q235钢腐蚀行为间相关性研究，筛选腐蚀敏感环境因素，构建“腐蚀质量损失-敏感环境因素”映射模型。基于Q235钢海南各地区腐蚀质量损失数据，通过Griddata插值，计算绘制腐蚀质量损失分布地图。结果 掌握了Q235钢在海南各地区腐蚀行为差异，可视化展示了海南大气腐蚀严酷度。结论 影响Q235钢海南地区腐蚀的敏感环境因素为离海距离及湿度大于80%的时间。海南地区沿海岸及东部地区大气环境腐蚀严酷度高，中部及西部地区严酷度低。     

典型气候环境中改性环氧树脂有机玻璃胶接性能变化规律研究

目的研究典型气候环境对两类有机玻璃胶接接头老化性能的影响。方法在重庆、青岛和拉萨三地开展两类有机玻璃胶接接头的户外自然暴露试验,研究其拉剪强度和剥离强度随老化时间的变化规律,分析气候环境因素对胶粘剂老化的作用机理,及胶接结构的老化失效模式。结果高温、高湿及紫外光辐射等气候环境因素是影响胶粘剂粘接性能的主要外在因素,其中高温高湿环境因子对其性能影响较大,而紫外光辐射引起的光降解速度并不像理论预测那样快,胶粘工艺是影响胶接接头性能的主要内在因素。结论优选出了耐候性较好,且适合航空有机玻璃和涤纶带粘接的胶粘剂,可为该胶接接头的防老化设计提供参考。     

聚氨酯缓冲材料在2种典型环境下的耐候性研究

目的 研究聚氨酯缓冲材料在湿热海洋和干热沙漠环境下的老化性能。方法 将3种不同表观密度的聚氨酯缓冲材料在万宁和敦煌试验站进行1 a的自然环境试验,探究聚氨酯缓冲材料外观、静态压缩性能、压缩永久变形性能和红外光谱的变化。结果 在1 a的自然环境试验中,材料压缩强度先增大后降低,压缩永久变形逐渐增大;在万宁试验站,样品表面出现发霉现象,密度为25、30、40 kg/m³的聚氨酯缓冲材料的压缩强度分别增大或衰减至106.4%、93.3%、87.5%,压缩永久变形分别增大109%、98%、138%;在敦煌试验站,密度为25、30、40 kg/m³的聚氨酯缓冲材料的压缩强度分别增大或衰减至106.4%、98.2%、97.8%,压缩永久变形分别增大55%、74%、93%。结论 聚氨酯缓冲材料在自然环境中会发生水解和热氧降解等老化反应,使材料性能出现下降。材料表观密度越大,性能衰减越快。材料对于湿热海洋环境更敏感,在万宁站的老化程度大于敦煌站。     

聚氨酯涂层在三亚室外自然曝晒与氙灯老化腐蚀环境中的失效行为

目的研究聚氨酯涂层在三亚室外自然曝晒实验和氙灯老化实验中的失效行为,探讨两种实验条件下聚氨酯涂层光泽度的对应关系。方法利用红外光谱、金相显微镜、扫描电镜等分析手段研究三亚室外自然曝晒和氙灯老化条件下聚氨酯涂层的老化失效规律和行为。结果以聚氨酯涂层完全失去光泽为基准计算,相对于三亚室外自然曝晒实验,氙灯老化实验对聚氨酯涂层老化失效的加速因子约为4.3。结论聚氨酯涂层在实海暴露实验和氙灯老化实验失效过程中表面形貌相似、劣化机理一致,可以用氙灯老化实验模拟三亚室外自然曝晒实验。     

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。