您當(dāng)前的位置:檢測資訊 > 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)
嘉峪檢測網(wǎng) 2017-10-10 15:34
人類希望掌控命運(yùn)的探索從未停止,也許預(yù)測人類的壽命尚未實(shí)現(xiàn),但預(yù)測材料的壽命卻已經(jīng)不是夢想。非但不是夢想,而且已經(jīng)有很成熟的標(biāo)準(zhǔn)了。
故事要追溯到二次大戰(zhàn)時(shí)期。不知道大家有沒有聽說過曼哈頓計(jì)劃?美國陸軍部于1942年6月開始實(shí)施利用核裂變反應(yīng)來研制原子彈的計(jì)劃,該工程集中了當(dāng)時(shí)西方國家(除納粹德國外)最優(yōu)秀的核科學(xué)家,歷時(shí)3年,于1945年7月16日成功地進(jìn)行了世界上第一次核爆炸,并按計(jì)劃制造出兩顆實(shí)用原子彈。整個(gè)工程取得圓滿成功。
但這和壽命預(yù)測有什么關(guān)系?別急,在核武器的研制過程中,發(fā)現(xiàn)一些橡膠材質(zhì)的密封件老化了,有一個(gè)部門專門負(fù)責(zé)核武器系統(tǒng)中非核部分的安全可靠性能,該部門便開展了橡膠材料的長期老化研究,形成了可能是最早的壽命預(yù)測的方法,這個(gè)傳奇的部門便是美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的前身。
材料壽命預(yù)測靠譜嗎?
以橡膠為例,橡膠的老化以熱老化為主,根據(jù)阿累尼烏斯方程,老化速率是與溫度呈線性關(guān)系的,這就是說時(shí)間與溫度有了一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系,如果我們在3~4個(gè)不同的溫度下做熱老化測試,時(shí)間節(jié)點(diǎn)可以選擇某項(xiàng)物理性能下降到50%的時(shí)間,這樣就可作出一條時(shí)間與溫度的線性圖,在這條線上,我們就可找到某溫度下對應(yīng)的時(shí)間(即壽命)或在某時(shí)間下對應(yīng)的溫度(比如長期使用溫度)。
此后,隨著新的實(shí)驗(yàn)、表征、分析手段的發(fā)展以及高分子科學(xué)理論的發(fā)展,材料的科學(xué)壽命預(yù)測也從單一粗糙的阿倫尼烏斯方程走向了個(gè)性化、精準(zhǔn)化。所以高分子材料的壽命預(yù)測是有著堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)與不斷發(fā)展的理論模型的。
國際上從上世紀(jì)50年代就開始了包括橡膠、塑料等高分子材料服役壽命的研究,之后越來越受重視。早期研發(fā)機(jī)構(gòu)集中在一些國家級實(shí)驗(yàn)室,隨之,通用公司 、3M公司、Rapra、UL等公司也在不斷進(jìn)行深入的技術(shù)研究和商業(yè)化應(yīng)用。國外相關(guān)數(shù)據(jù)逐步在發(fā)布,研究領(lǐng)域也從橡膠擴(kuò)展到其他各類高分子材料,影響因素從熱延伸到光、濕度、污染等多個(gè)因素。
其中不得不提UL為高分子材料壽命預(yù)測所做的貢獻(xiàn)。UL的黃卡在材料界久負(fù)盛名,其中的Relative Thermal Index(RTI)就是材料壽命指數(shù)。RTI是材料長期暴露于高溫條件中保持特定性能(力學(xué)、電學(xué)等)的一項(xiàng)指標(biāo),用來度量材料的耐熱性。UL的工作使得材料壽命預(yù)測向商業(yè)化應(yīng)用大大邁進(jìn)了一步。
高分子材料壽命預(yù)測項(xiàng)目
1、推算材料在特定溫度/應(yīng)力下的使用壽命
2、預(yù)測材料能長期應(yīng)用的最高溫度
3、探索材料在復(fù)雜環(huán)境下的使用壽命
4、研究材料的應(yīng)用表現(xiàn)和老化機(jī)理
高分子材料壽命預(yù)測方法標(biāo)準(zhǔn)
1、塑料壽命預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)
UL 746B / GB 7142 / ISO 2578 / GB/T 7147
ISO 4892-2 / ASTM G155
2、橡膠壽命預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)
ASTM D573 / ISO 11346 / ISO 23529 / GB 20028
HG/T 3087 / GJB92.1, GJB92.2
3、電線電纜壽命預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)
SAE AS 22759 / ESA /SCC 3901 / IEC 60216
IEEE 383
4、絕緣材料壽命預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 11026 / IEC 60216 / GB 20631.2
高分子材料壽命預(yù)測設(shè)備
壽命推算用到的最重要的設(shè)備是換氣烘箱


來源:SGS IND