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老化試驗結果評價分析

點擊次數:1355 發布時間:2019-04-26

對任一暴露測試項目的結果進行適當的量化是很重要的。通常,客戶關心他們的材料在暴露過程中發生哪些性能的改變和/或改變量。材料某些性能的改變,如顏色或光澤可以用儀器來進行測量。其它性能的改變,如開裂、起皮、粉化、起泡和生銹可以采用目測,也可以按照美國實驗材料協會或其它技術組織的標準測量等級來進行評估。

1、評估的頻次

通常在暴露之前就對關心的性能進行測量或等級評估。之后,要對測試進行定期評估和測量。對于戶外暴露測試,通常按月或按季度進行評估。而對于加速實驗室測試,要每 100 個小時或 250 個小時進行評估。評估用于了解材料隨時間的老化過程。對于一個全面的測試方案而言,對樣品進行評估是非常重要的部分。

2、目測

盡管目測存在一定的主觀性,但它相當重要,因為用戶同樣以此來判斷材料的外觀是否令人滿意。目測結果必須是可重復的,并與其他人員的目測結果一致。目測中一致性相當重要,目測必須由經過培訓的有經驗的評估師來進行。

當客戶對測試樣品提出目測要求時,評估師要檢查表1中所列的所有觀察到的樣品的缺陷。評估師要根據適當的等級對樣品的變化進行評級。老化作用的目測報告通常按照 ASTM 標準從 10 級到0級的等級系統進行劃分,見表 2(如下頁所示)。

涂料技術聯合會(FSCT)的《涂料缺陷圖示標準》一書中有關于目測圖示的描述 1,可用來直接比較測試樣品,得出缺陷等級。這樣有助于評估師進行重復評估,并幫助客戶了解報告中的樣品缺陷。

目測等級在標準照明條件下由目測所得。在需要確認或其他必要情況下,如顯微觀測時,用顯微鏡進行評估(放大10 倍)。                                                      

 可能的缺陷 

 適用測試方法 

 粉化(絲絨狀) 

 ASTM  D4214  ISO 4628-7 

 起泡 

 ASTM D714  ISO 4628-2 

 開裂 

 ASTM D661  ISO 4628-4 

 龜裂 

 ASTM D660 

 片狀/分層 

 ASTM D772  ISO 4628-5 

 侵蝕 

 ASTM D662 

 霉菌 

 ASTM D3274 

 耐粘污性 

 ASTM D3274 

 變色(灰卡) 

 ASTM D1729 ASTM  D2616 ISO 105/A02

 附著力 

 ASTM D3359 

 腐蝕(絲狀的)

 ASTM D2803

 腐蝕(劃傷銹蝕)

 ASTM D1654  ISO 4628-8

 腐蝕(表面生銹)

 ASTM D610  ISO 4628-3

3、外觀性能的儀器測量

對許多產品和材料來說,外觀性能非常重要??蛻魧|量的評價常?;诠鉂?、顏色、亮度、平滑度或其他一些外觀特性。產品的使用年限往往取決于這些特性。有的產品其他性能,但往往因外觀不符合客戶的審美要求而報廢。

按照定義,因為外觀是視覺的或審美的特性,用儀器進行測量看似比較矛盾。然而,外觀通常是一些表面性能(例如,平滑度、反射率、顏色等)。經過多年探索,儀器測量已經非常接近人們的目測結果。

對外觀進行儀器測量比較客觀,而且相比主觀性的目測有幾大優勢。儀器測量提供性能的量化測試結果。它排除了人為偏差的可能性,因為如果所有條件都相同,儀器每次的測試數據是可以重復的。另外,儀器測量的數值是連續的,可進行統計分析。在老化領域, 光澤、鮮映性( DOI )和顏色使用光電儀器測量。這些儀器用于檢測材料暴露和未暴露部分的表面外觀性能,以判斷產品的使用年限。

4、樣品清洗

對于戶外老化試驗,采用儀器測量時強烈建議,對暴露樣品的清洗過的表面部分進行測試。所有這些測量都對表面的附著物極其敏感,例如污物和霉菌等。這些微粒在測試樣品表面形成隔離層,妨礙儀器測量真實的樣品表面。如果表面存在污物,那么儀器測量的是污 物而不是真正的樣品表面。

5、光澤測量

光澤測量是測量評估中重要的一部分,對于涂料和塑料特別重要。在老化暴露中光澤是首先受到影響的性能之一。它也是觀察者首先注意到的外觀性能之一。

用儀器測量光澤是表面外觀性能光電測量常用的方式。用儀器測量光澤是測量表面的光澤。光澤測量將一束光按固定角度照射在表面上,然后檢測在反射角處的反射光占入射光的百分比(不包括散射光)。非常光滑的表面若反射入射角處的所有光束,則光澤值是1003 。

任何表面粗糙或其它瑕疵都會引起光束發生散射,這將會減弱反射光,從而光澤值也跟著變小。光澤角指的是光束到達表面時的角度(相對于法線),常見的光澤角在下面的圖表中標出。有關光澤測量的詳細信息, 請參考 ASTM D523 或 ISO 2813。

6、結論

因為材料的有效使用年限,常常受審美要求或其他視覺因素的影響,所以暴露試驗樣品的任何外觀特性的測量都很重要。在這方面,有很多技術可以采用。對于目測,專門人員可給出好的定性和定量的等級結果。如果可能,儀器測量因其客觀性也特別有用。不管是目測還是儀器測量,都是全面測試中非常重要的部分。

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