| 國外關于兩類環境試驗的相關性研究 |
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| 上等工程師 魏銘炎 環境試驗大致可分兩大類,即天然環境試驗和模擬環境試驗(又稱人工加速試驗)。前者是將樣品放在天然環境條件下進行,其特點是直觀、可靠、無需特殊的試驗設備,缺點是受地區性氣候條件影響的左右,且試驗時間冗長,后者是將樣品放在試驗箱內進行,其特點是試驗時間短,不受區域性氣候條件的影響,缺點是往往難以如實模擬變化莫測的天然環境條件,需要專門的試驗設備。 為了縮短試驗周期,加快產品更新換代,提高產品在國際市場上的竟爭力,從上世紀四十年代開始,一些國家就開始研討兩種不同試驗之間的相關性,求取變換系數,爭取利用環境試驗設備進行相應的試驗,以便在較短的試驗時間內獲得試驗結果,如: 早在上世紀五十年代未到六十年代初,中國、前蘇聯、民主德國、捷克、波蘭和匈牙利等六個國家的有關科研單位,在我國的濕熱帶氣候條件下,合作進行電器的天然環境試驗和模擬環境試驗,并在廣州、上海和海南以及各種模擬環境試驗設備內,進行相關性研究,求取變換系數。 前蘇聯曾制訂了涂層和鍍層的加速試驗方法,求算出天然環境和模擬環境兩者之間的相關性和變換系數。 俄羅斯物理化學研究所對使用三種不同腐蝕劑的金屬樣品,進行了天然環境和模擬環境的對比試驗,進行兩者的相關性研究。 俄羅斯列寧格勒“普羅米修斯”結構材料科學研究所在黑海深水的天然環境和實驗的模擬環境下,對高強度結構鋼進行了對比試驗。研究兩者之間的相關性。 美國曾在佛羅里達州和歐洲,對樣品進行兩種不同環境的對比試驗,結果得出,佛羅里達州的兩種試驗結果是一致的,也就是說相關性好,而歐洲的兩種試驗結果的一致性差些,相關性約達90%。 美國還對比了12項兩種試驗的結果,發現相關者有3項,部分相關者有7項,不相關者有2項。換言之,在此12項試驗結果對比中,只有四分之一能夠求出準確的變換系數。 美國還將垂直劃痕的金屬涂層樣品置于國內的科研斯克里斯蒂的海岸試驗場和放在氣候箱和鹽霧箱內進行對比試驗,籍此研究兩者之間的相關性。 日本將注射成型的高強度聚苯乙烯塑料樣品放在鹵化物燈化的紫外線照射的設備內和天然暴露場,進行對比試驗,求算兩者的相關性和變換系數,得出在試驗設備內試驗40小時,相當于在天然暴露場暴露6年。 日本還將汽車放入大型環境試驗箱內,模擬其在撒布著巖鹽的道路上行駛的實際環境條件,在噴鹽水和實際的車速度下進行復合腐蝕周期試驗,得出在試驗箱內進行14個周期試驗,相當于在天然環境條件下運行6年時間。 日本還求出了塑料樣品在30℃和45℃不同溫度下進行天然 試驗1年所對應的氣候箱模擬試驗的時間。耐光試驗箱分列為184小時和174小時;耐候試驗箱(1燈)分別為526小時和496小時;耐候試驗箱(2燈)分別為254小時和238小時。 德國總共使用38種加有不同顏料的汽車表面涂料,分別在美國的佛羅里達州和德國國內進行天然環境和模擬環境試驗。試驗結果表明,在涂料退色方面,兩種試驗的相關性好;而在光澤度變化方面,無法斷定兩者之間的相關性。 挪威在兩家實驗室的模擬環境下研究了加氯對各種不銹鋼的腐蝕性狀的影響,得出S3254鋼在北冰洋海水中的試驗結果,同模擬環境試驗的結果是非常一致的,即相關性好。 瑞典BOFORS公司認為,根據Arrhenius公式計算,是可以求出兩種不同試驗的變換系數的。該公司的E.J.EIM撰文指出;在60℃、相對濕度50%以上的條件下,試驗一定時間后,可以得出模擬不同氣候條件下15年使用壽命對應的貯存時間。下表列出貯存和使用壽命的變換系數。 隨著模擬環境試驗設備(箱)和試驗方法的完善,天然環境試驗和模擬環境試驗的試驗結果相關性,會越來越一致,是能夠求出可靠的變換系數的。 |