Обзор естественного тестирования

В нашей стране тропический муссонный климат с множеством различных характерных климатических зон. Вредное воздействие климатической среды на материалы, машины и техническое оборудование очень велико, что приводит к большим затратам на ремонт машин и оборудования. Изучение влияния климатических и погодных факторов на машины и оборудование помогает нам совершенствовать и совершенствовать конструкцию и производство, разрабатывать мероприятия по ограничению влияния факторов внешней среды, разрабатывать действующее оборудование для тропикализации, продлевая срок годности. Испытания – важный этап в процессе изучения воздействия природных условий на материалы и оборудование. Естественно-экспериментальные исследования — это изучение влияния факторов внешней среды, таких как температура, влажность, солнечная радиация, на материалы и оборудование; создание базы данных по омоложению и омоложению, биологическому разрушению и защите материалов; изучать закономерности механизма воздействия окружающей среды на процессы коррозии, старения и биологической деструкции на материалы, машины и техническое оборудование, тем самым прогнозируя срок годности и антикоррозионные решения, защищать материалы. Это одна из основных задач исследовательского направления тропической устойчивости, что очень необходимо для развития экономики страны.

Природные испытания позволяют наиболее точно оценить коррозию, старение и биодеградацию материалов, узлов и агрегатов. Это сильное направление Института тропической выносливости. Система из 3 природных экспериментальных исследовательских станций, расположенных в трех регионах страны: станция Хоалак (в пригороде Ханоя), залив Дам (Нячанг, Кханьхоа), Кан Гио (район Нябе, город Хошимин). разнообразные условия испытаний, характерные для многих различных регионов тропического климата.

1. Тест: Проводятся эксперименты с целью оценки характеристик, количественного определения и (или) качества тестируемого объекта по результатам процесса, воздействующего на тестируемый объект. Доступны следующие виды тестов:

Климатические испытания

Механическое испытание

Радиационный тест

Электрический тест

Электромагнитное тестирование

Магнитный тест

Химический тест

Биологическое тестирование

1.1. Климатические испытания — это форма испытаний, применимая к материалам, машинам и другим изделиям машиностроения, а также деталям, деталям машин, материалам, покрытиям деталей машин… с целью оценки климатической стойкости материалов и оборудования к разрушению природных (и экологические) факторы.

По способу проведения климатические испытания можно разделить на 2 группы:

– Естественный тест проводился на открытом воздухе под воздействием факторов внешней среды. Тест дает окончательный вывод о тропической выносливости испытуемого, но имеет недостаток в виде длительного времени тестирования. Естественное тестирование также зависит от географического положения и, следовательно, часто является более дорогим (например, необходимость транспортировки образцов в места тестирования далеко от лаборатории).

–Ускорительные испытания с использованием системы технических устройств, в которых могут быть созданы условия, имитирующие естественные процессы, для проведения ускоренных испытаний. Ускорительные тесты дают быстрые результаты с определенной предсказательной вероятностью.

1.2. Что означает климатическое тестирование?

- Изучить влияние факторов условий внешней среды (температура, влажность, радиация...); построить банк данных условий окружающей среды с точки зрения коррозионной стойкости и защиты материалов.

- Изучение закономерностей, кинетики и механизмов процессов, влияющих на условия окружающей среды на материалы, оборудование и конструкции для поиска решений, технологий защиты и разработки методов быстрой идентификации их качества или прогнозирования срока их службы.

Некоторые фотографии естественного тестирования:

Естественные испытания покрытий

Испытания металлов и сплавов

Тестирование упаковочных материалов

Thử nghiệm vật liệu cao su

Тест на консервирующую смазку

Тестирование электронных схем

 

1.3. Природный эксперимент в Центре Вьетнам — Тропическая Россия

Естественный эксперимент был исследован Вьетнамско-Российским тропическим центром очень рано и дал важные результаты. В центре проводились испытания на различных материалах (металлы и сплавы алюминия, магния, меди, железа, титана, композиционных материалах, углеродных материалах, оксидных покрытиях, покрытиях, защите и т.д.) защита поверхности, электронные компоненты, вакуумные лампы, резина материалы, полимерные пленки, ткани, органическое стекло, смазки, защитные масла, пленки PINX, авиационные покрытия, антимикробные добавки, ингибиторы коррозии, наноматериалы, маскировочные материалы, камуфляж...). В котором большая часть образцов материалов исследуется и производится Российской Федерацией.

Некоторые конкретные выводы, полученные в процессе тестирования, например, таковы:

а) с пленочными покрытиями

Испытания показывают, что цинковые краски имеют высокую стойкость более 9 лет, тогда как комплексные краски более 5 лет. Но ни одна из красок не сохраняет свои декоративные свойства через 2 года из-за меления, выветривания и вымывания.

б) С маслами, смазками и тонкими покрытиями PINX

Испытания показывают, что вьетнамские консервирующие смазки и покрытия PINX на нефтяной основе способны защищать металлы более 3 лет в закрытых условиях.

в) со схемами, деталями, электронными компонентами

Большинство авиационных отказов в тропических условиях связано с отказами электронного оборудования на борту самолетов. На большинстве электронных плат через 9 месяцев появляются локальные трещины, вызывающие коррозию на контактах, вызывающие короткие замыкания и повреждающие электронные схемы.

d) Природные испытания биоцидов против биодеградации

Результаты испытаний 4 различных новых биоцидов показали, что один из них обладает хорошей защитной способностью, не было обнаружено признаков роста микроорганизмов, подходящих для тропических условий во Вьетнаме.

2. Факторы окружающей среды при климатических испытаниях

2.1. Температура

Температура является одним из важных факторов естественного тестирования. Во всех различных климатических условиях на Земле температура колеблется от -75 до +50°С.

Изменение температуры окружающей среды может изменить физические и химические свойства материала.

На физико-химико-биологические процессы влияет температура по разным законам. При повышении температуры будут развиваться некоторые дефекты в структуре материала, прочность соединения и структурная прочность будут снижены, а работоспособность устройства будет снижена. Одновременное применение тепла и силы приводит к более быстрой деформации многих типов материалов. Материалы, работающие при высоких температурах, будут химически разлагаться и стареть быстрее, что приведет к изменению свойств материала.

При резком изменении температуры на поверхности и в детали будет осаждаться водяной пар. Сильные колебания температуры разрушат такие соединения, как сварка, клей и покрытия.

2.2. Влажность

Естественные испытания рассматривают возможность повреждения при кратковременном и длительном воздействии, а также внезапных изменениях влажности.

Влажность является основным фактором, влияющим на естественные испытания. Влага способствует коррозии металлов, гидролизу, образованию плесени и многим другим механическим воздействиям на материалы.

Влияние влаги на продукт зависит от свойств воды, которая может находиться в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном.

Морская вода и соляной туман способствуют коррозии и разрушению продукта из-за присутствия хлоридных солей, солей магния и солей других металлов.

2.3. Примеси в воздухе

Примеси в воздухе, такие как пыль и песок, влияют на работу электрооборудования, режим теплообмена, создают механические воздействия, ускоряют процесс коррозии.

Пыль – техническая пыль, образующаяся в результате сжигания топлива, истирания и производства деталей машин. Технической пыли в два раза больше, чем натуральной. В настоящее время воздух больших городов содержит много пыли, в этой пыли содержатся сульфидные оксидные газы, закись азота будет образовывать серную кислоту, азотную кислоту и другие ядовитые соединения, ускоряющие процессы коррозии, старения и разрушения материалов.

Аэрозоль хлора, SO2 и другие загрязняющие газы напрямую влияют на процесс коррозии.

2.4. Солнечная радиация

Солнечное излучение представляет собой электромагнитные волны с длиной волны от 0,2 до 5 мкм. Солнечная радиация оказывает наибольшее влияние на органические материалы через инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. ИК-излучение повышает температуру, вызывая термическое старение, а УФ-излучение стимулирует реакцию разложения полимера, что приводит к быстрой деградации материала.

2.5. Атмосферное давление

Природные испытания определяют работу машин и оборудования в условиях повышения или понижения атмосферного давления.

2.6. Микроорганизм

Влажная среда является благоприятным условием для развития микроорганизмов. Микроорганизмы сразу же используют различные материалы в качестве источника пищи, а отходы микробной жизнедеятельности вредны для многих материалов.

Ущерб, причиняемый плесенью и микроорганизмами материалам и оборудованию, может быть прямым или косвенным. Они тут же используют древесину, бумагу, полимерные материалы... как пищу для выращивания. Эта форма считается прямой деструкцией. В других случаях материал разрушается не непосредственно, а продуктом биохимических процессов микробной жизни. Эти продукты обмена повышают уровень агрессивности вредных веществ, стимулируют разрушение металлов и старение нерудных материалов. На рост микроорганизмов влияют факторы внешней среды, особенно влажность и температура окружающей среды. Наиболее благоприятными условиями для развития микроорганизмов являются температура 15-350С и влажность 80%.

3. Yêu cầu kỹ thuật về trạm thử nghiệm tự nhiên

Có ba loại trạm chính đó là trên mặt đất; trên mặt nước và trạm thử nghiệm mẫu chìm. Trạm có nhiệm vụ tiến hành các thử nghiệm, tiến hành quan sát và xử lý số liệu khí tượng, xử lý kết quả thử nghiệm theo chương trình thử.

3.1. Расположение станции

Станция должна располагаться в месте с типичными климатическими характеристиками. Тропический центр Вьетнам – Россия имеет 3 станции в регионах Север – Центральный – Юг, каждая со своим специфическим климатом, на Севере – 4-сезонный климат, на Центральном – морской климат, на Юге – двухсезонный дождливый климат. Климат и сухость.

Станция должна располагаться там, где она подвержена всем погодным воздействиям. Избегайте мест, где здания, постройки, деревья и определенные географические объекты (реки, озера, холмы или лощины) защищают от ветра, загрязнения или солнечного света. В условиях загрязненного климата можно организовать отдельную испытательную станцию ​​для изучения влияния этого фактора.

3.2. Структура станции

– В наземной станции на берегу должны быть места для сушки проб, такие как: травяное поле, бетонная площадка, крытая площадка, микробиологическая площадка, склад и метеостанция. Зеленые и бетонные дворы имеют прямоугольную форму с двумя направлениями: север-юг или восток-запад. Двор должен быть удален от зданий и деревьев, чтобы его не препятствовали свет и ветер, а также другие условия окружающей среды. Слой травы на газоне не должен быть выше 15 см. Крытые дворы должны избегать попадания прямых солнечных лучей на образец. Склад должен иметь минимальный размер 2x2x4 м. Микробиологический двор должен иметь площадь более 0,5 га, покрытую 2-3 ярусами растительности.

- Станции (плавучие) закрепленные на воде должны иметь места для размещения проб и домики для проведения испытаний, размер станции зависит от массы пробы.

3.3. Требования к оборудованию станции

Оборудование для метеорологического и экологического мониторинга.

Стойки для сушки образцов имеют функцию прочного удержания образцов во время испытания, могут быть изготовлены из различных материалов, но, конечно, должны обеспечивать фактор долговечности с течением времени. Высота каркаса не менее 0,8 м. Рамка выставляется под углом 45 градусов в горизонтальном направлении, либо угол наклона совпадает с широтой, на которой расположена станция. Сушильный шкаф с автоматически вращающейся рамой всегда должен располагаться перпендикулярно направлению солнца.

Институт Юго-Восточной Азии оказывает услуги по испытаниям материалов:

• Металлы, сплавы
• полимеры
• Техническая резина
• Пленка покрытия
• Защитное покрытие
• Упаковочные материалы
• Пластик, композит
• Ингибиторы коррозии
• Консервирующие масла и жиры
• Электронные компоненты …

Оцените коррозию металла в соответствии со следующими стандартами:

• ISO 8565:2011. Metals and alloys – Atmospheric corrosion testing – General requirements (Kim loại và hợp kim – Thử nghiệm ăn mòn khí quyển – Yêu cầu chung).
• ISO 7441:2015. Corrosion of metals and alloys – Determination of bimetallic corrosion in atmospheric exposure corrosion tests (Ăn mòn kim loại và hợp kim – Xác định độ ăn mòn lưỡng kim trong thử nghiệm ăn mòn khí quyển).
• ISO 11306:1998. Corrosion of metals and alloys – Guidelines for exposing and evaluating metals and alloys in surface sea water (Ăn mòn kim loại và hợp kim – Hướng dẫn phơi và đánh giá kim loại và hợp kim trên mặt nước biển).
• ISO 9223:2012. Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Classification, determination and estimation (Ăn mòn kim loại và hợp kim – Ăn mòn khí quyển – Xác định, đánh giá và phân hạng).
• ISO 9224:2012. Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Guiding values for the corrosivity categories (Ăn mòn kim loại và hợp kim – Ăn mòn khí quyển –  Các giá trị hướng dẫn để phân mức ăn mòn).
• ISO 9225:2012. Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Measurement of environmental parameters affecting corrosivity of atmospheres (Ăn mòn kim loại và hợp kim – Ăn mòn khí quyển – Đo đạc các thông số môi trường ảnh hưởng đến độ ăn mòn khí quyển).
• ISO 9226:2012. Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity (Ăn mòn kim loại và hợp kim – Ăn mòn khí quyển – Xác định tốc độ ăn mòn mẫu chuẩn để phân hạng độ ăn mòn).
• ASTM G 50-10:2015. Standard Practice for Conducting Atmospheric Corrosion Tests on Metals (Qui trình kỹ thuật tiêu chuẩn thực hiện thử nghiệm ăn mòn khí quyển kim loại).
• ASTM G 52. Standard Practice for Exposing and Evaluating Metals and Alloys in Surface Seawater (Qui trình kỹ thuật tiêu chuẩn cho phơi và đánh giá kim loại và hợp kim trên bề mặt nước biển).
• GOST907-2007. Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы, покрытия металлические. Методы удаления продуктов коррозии после коррозионных испытаний(Hệ thống bảo vệ chống ăn mòn và lão hóa. Kim loại, hợp kim, lớp mạ kim loại. Các phương pháp loại bỏ chất ăn mòn sau thử nghiệm).
• ГОСТ 9.908. Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости(Hệ thống bảo vệ chống ăn mòn và lão hóa. Kim loại, hợp kim. Phương pháp xác định các chỉ số ăn mòn và tốc độ ăn mòn).
• ГОСТ 9.909. Единая система защиты от коррозии и старения. металлы, сплавы, покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы испытаний на климатических испытательных станциях(Hệ thống bảo vệ chống ăn mòn và lão hóa. Kim loại, hợp kim, lớp mạ kim loại và lớp phủ vô cơ. Phương pháp thử nghiệm tại trạm thử nghiệm khí hậu).

Оцените стареющий каучуковый полимер в соответствии со следующими стандартами:

• ГОСТ 9.066. Единая система защиты от коррозии и старения. Pезины. Метод испытаний на стойкость к старению при воздействии естественных климатических факторов(Hệ thống chống ăn mòn và lão hóa. Cao su. Phương pháp thử nghiệm độ bền lão hóa dưới tác dụng của các yếu tố khí hậu tự nhiên).
• ASTM G7/G7M-13. Standard Practice for Atmospheric Environmental Exposure Testing of Nonmetallic Materials (Qui trình kỹ thuật tiêu chuẩn thử nghiệm phơi mẫu vật liệu phi kim trong môi trường không khí).
• ASTM D 1435-2013. Standard Practice for Outdoor Weathering of Plastics (Qui trình kỹ thuật tiêu chuẩn phơi thử nghiệm vật liệu plastic ngoài trời).
• ISO 37:2005. Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of tensile stress-strain properties (Cao su, cao su lưu hoá hoặc nhiệt dẻo – Xác định các tính chất ứng suất giãn dài khi kéo).
• TCVN 4509:2013. Cao su, cao su lưu hoá hoặc nhiệt dẻo – Xác định các tính chất ứng suất giãn dài khi kéo.

Оценивайте старение лакокрасочного покрытия по следующим критериям:

• Bộ tiêu chuẩn TCVN 8785, Sơn và lớp phủ – Phương pháp thử trong điều kiện tự nhiên, gồm 14 phần:
• TCVN 8785-1:2011, Phần 1: Hướng dẫn đánh giá hệ sơn và lớp phủ trong điều kiện tự nhiên
• TCVN 8785-2:2011, Phần 2: Đánh giá tổng thể bằng phương pháp trực quan.
• TCVN 8785-3:2011, Phần 3: Xác định độ mất màu.
• TCVN 8785-4:2011, Phần 4: Xác định độ tích bụi.
• TCVN 8785-5:2011, Phần 5: Xác định độ tích bụi (sau khi rửa nước).
• TCVN 8785-6:2011, Phần 6: Xác định độ thay đổi độ bóng.
• TCVN 8785-7:2011, Phần 7: Xác định độ mài mòn.
• TCVN 8785-8:2011, Phần 8: Xác định độ rạn nứt.
• TCVN 8785-9:2011, Phần 9: Xác định độ đứt gãy.
• TCVN 8785-10:2011, Phần 10: Xác định độ phồng rộp.
• TCVN 8785-11:2011, Phần 11: Xác định độ tạo vảy và bong tróc.
• TCVN 8785-12:2011, Phần 12: Xác định độ phấn hóa.
• TCVN 8785-13:2011, Phần 13: Xác định độ thay đổi màu.
• TCVN 8785-14:2011, Phần 14: Xác định mức độ phát triển của nấm và tảo.
• Bộ tiêu chuẩn ISO 4628:2016, Paints and varnishes – Evaluation of degradation of coatings – Designation of quantity and size of defects, and of intensity of uniform changes in appearance (Sơn và vecni – Đánh giá sự xuống cấp của màng sơn – Quy ước số lượng và kích thước các khuyết tật, cũng như cường độ sự thay đổi của dạng ngoài) gồm 9 phần:

Part 1: General introduction and designation system (Giới thiệu chung và hệ thống quy ước)

Part 2: Assessment of degree of blistering (Đánh giá độ phồng rộp)

Part 3: Assessment of degree of rusting (Đánh giá độ gỉ)

Part 4: Assessment of degree of cracking (Đánh giá độ đứt gãy)

Part 5: Assessment of degree of flaking (Đánh giá độ tạo vảy)

Part 6: Assessment of degree of chalking by tape method (Đánh giá độ phấn hóa bằng phương pháp dải băng)

Part 7: Assessment of degree of chalking by velvet method (Đánh giá độ phấn hóa bằng phương pháp vải nhung)

Part 8: Assessment of degree of delamination and corrosion around a scribe or other artificial defect (Đánh giá độ tách lớp và ăn mòn xung quanh vết rạch nhân tạo)

Part 9: Assessment of degree of filiform corrosion (Đánh giá độ ăn mòn dạng sợi).