ASTM G151 Phát hiện vật liệu phi kim loại trong thiết bị thử nghiệm tăng tốc sử dụng nguồn sáng phòng thí nghiệm

ASTM G151 Phát hiện vật liệu phi kim loại trong thiết bị thử nghiệm tăng tốc sử dụng nguồn sáng phòng thí nghiệm

Tiêu chuẩn ASTM G151, “Quy trình chuẩn về việc tiếp xúc vật liệu phi kim loại trong thiết bị thử nghiệm gia tốc sử dụng nguồn sáng phòng thí nghiệm”, do Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả các quy trình chung cần sử dụng khi tiếp xúc vật liệu phi kim loại trong thiết bị thử nghiệm gia tốc sử dụng nguồn sáng phòng thí nghiệm. Thông tin chi tiết về các quy trình cần sử dụng cho từng thiết bị cụ thể được tìm thấy trong các tiêu chuẩn xác định thiết bị đó. Ví dụ, thông tin chi tiết về việc tiếp xúc trong thiết bị sử dụng nguồn sáng hồ quang carbon, hồ quang xenon và tia cực tím huỳnh quang được tìm thấy trong các tiêu chuẩn ASTM G152, ASTM G153 và ASTM G154 tương ứng.

ASTM G151 Phát hiện vật liệu phi kim loại trong thiết bị thử nghiệm tăng tốc sử dụng nguồn sáng phòng thí nghiệm

Tiếp xúc với hồ quang carbon, hồ quang xenon và tia UV huỳnh quang cũng được đề cập trong các tiêu chuẩn ASTM G23, ASTM G26 và ASTM G53, những tiêu chuẩn xác định thiết kế thiết bị rất cụ thể. Các tiêu chuẩn ASTM này dựa trên hiệu suất.

Ứng dụng này cũng mô tả các yêu cầu chung về hiệu suất đối với các thiết bị được sử dụng để chiếu vật liệu phi kim loại vào nguồn sáng trong phòng thí nghiệm. Thông tin này chủ yếu dành cho các nhà sản xuất thiết bị chiếu xạ gia tốc trong phòng thí nghiệm.

Ứng dụng này cung cấp thông tin về việc sử dụng và diễn giải dữ liệu thu được từ các thử nghiệm phơi nhiễm gia tốc. Thông tin cụ thể về các phương pháp xác định tính chất của vật liệu phi kim loại trước và sau khi phơi nhiễm được tìm thấy trong các tiêu chuẩn mô tả phương pháp được sử dụng để đo từng tính chất. Thông tin về báo cáo kết quả từ các thử nghiệm phơi nhiễm trên vật liệu nhựa được bao gồm trong ASTM D5870.

ASTM G141 cung cấp thông tin để giải quyết vấn đề biến thiên trong các thử nghiệm phơi nhiễm vật liệu phi kim loại. Ủy ban ASTM đang xây dựng một hướng dẫn tiêu chuẩn để áp dụng thống kê vào kết quả thử nghiệm phơi nhiễm.

Tiêu chuẩn này về mặt kỹ thuật tương đương với “ISO 4892-1 Nhựa - Phương pháp tiếp xúc với nguồn sáng trong phòng thí nghiệm - Phần 1: Hướng dẫn và yêu cầu chung”.

Khi thực hiện phơi sáng trên các thiết bị sử dụng nguồn sáng trong phòng thí nghiệm, điều quan trọng là phải cân nhắc xem các điều kiện thử nghiệm đã được xác nhận có thể tái tạo các thay đổi về đặc tính và các chế độ hỏng hóc liên quan đến môi trường sử dụng cuối cùng của thiết bị được thử nghiệm tốt đến mức nào. Ngoài ra, điều cần thiết là phải xem xét ảnh hưởng của sự thay đổi trong cả phơi sáng tăng tốc và phơi sáng ngoài trời khi thiết lập các thử nghiệm phơi sáng và diễn giải kết quả từ các thử nghiệm phơi sáng tăng tốc.

Không có thử nghiệm phơi nhiễm trong phòng thí nghiệm nào có thể được coi là mô phỏng hoàn chỉnh các điều kiện sử dụng thực tế trong môi trường ngoài trời. Kết quả từ các lần phơi nhiễm tăng tốc trong phòng thí nghiệm này chỉ có thể được coi là đại diện cho các lần phơi nhiễm thực tế khi mức độ tương quan bậc thang được thiết lập cho các vật liệu cụ thể được thử nghiệm và loại suy thoái là giống nhau. Độ bền tương đối của vật liệu trong điều kiện sử dụng thực tế có thể thay đổi đáng kể ở các địa điểm khác nhau do sự thay đổi của bức xạ UV, thời gian phơi nhiễm, độ ẩm tương đối, nhiệt độ, chất gây ô nhiễm và các yếu tố khác. Do đó, ngay cả khi kết quả từ một thử nghiệm phơi nhiễm cụ thể được thực hiện theo thông lệ này được thấy là hữu ích để so sánh độ bền tương đối của các vật liệu được phơi nhiễm trong một môi trường ngoài trời cụ thể, chúng cũng không thể được coi là hữu ích để xác định độ bền tương đối của cùng một vật liệu trong một môi trường khác.

Mặc dù rất nóng, nhưng không nên tính toán hệ số gia tốc cho phơi nhiễm bức xạ so với phơi nhiễm bên ngoài trong thử nghiệm gia tốc trong phòng thí nghiệm. Các hệ số gia tốc này không hợp lệ vì một số lý do.

  • Các yếu tố gia tốc thay đổi đáng kể và có thể khác nhau đáng kể đối với từng loại vật liệu và các công thức khác nhau của cùng một vật liệu.
  • Sự thay đổi về tốc độ suy giảm, cả trong quá trình sử dụng thực tế và trong thử nghiệm tiếp xúc tăng tốc trong phòng thí nghiệm, có thể có tác động đáng kể đến hệ số gia tốc được tính toán.
  • Các yếu tố gia tốc được tính toán dựa trên tỷ lệ chiếu xạ giữa nguồn sáng trong phòng thí nghiệm và ánh sáng ban ngày không tính đến tác động của sự khác biệt về nhiệt độ, độ ẩm và phân bố công suất quang phổ giữa nguồn sáng trong phòng thí nghiệm và ánh sáng ban ngày, ngay cả khi sử dụng cùng một dải thông.

Tóm lại, ASTM G151 là một tiêu chuẩn cơ bản cung cấp khuôn khổ chung cho việc thực hiện thử nghiệm phơi sáng tăng tốc trên các vật liệu phi kim loại. Tiêu chuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá sự phân hủy của các vật liệu như nhựa, lớp phủ, hàng dệt may và vật liệu composite khi tiếp xúc với ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm (các yếu tố mô phỏng môi trường ngoài trời hoặc trong nhà). Ứng dụng này không phải là một phương pháp thử nghiệm độc lập, mà là một hướng dẫn để thực hiện các thử nghiệm phơi sáng có kiểm soát bằng cách sử dụng các nguồn sáng trong phòng thí nghiệm.

Mục đích chính của tiêu chuẩn này là xác định các quy trình và yêu cầu chung để phơi nhiễm vật liệu trong các buồng thử nghiệm mô phỏng điều kiện lão hóa môi trường. Ví dụ:

  • Bức xạ cực tím (UV)
  • Ánh sáng nhìn thấy được
  • Bức xạ hồng ngoại (IR)
  • Độ ẩm và độ ẩm
  • Hiệu ứng nhiệt

Tiêu chuẩn này nhằm bổ sung cho các phương pháp thử nghiệm cụ thể hơn như ASTM G154 và ASTM G155 bằng cách cung cấp các hướng dẫn chung áp dụng cho các loại thiết bị chiếu sáng trong phòng thí nghiệm khác nhau.

Tiêu chuẩn ASTM G151 được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp để mô phỏng tác động của việc tiếp xúc với môi trường theo thời gian, giúp:

  • Dự đoán độ bền và tuổi thọ của sản phẩm
  • Đánh giá khả năng chống chịu thời tiết của vật liệu
  • Hướng dẫn lựa chọn vật liệu cho môi trường ngoài trời hoặc có nhiều ánh sáng
  • Hỗ trợ kiểm soát chất lượng và phát triển sản phẩm

Tiêu chuẩn này áp dụng cho nhiều loại vật liệu phi kim loại như:

  • Nhựa và polyme
  • Sơn và chất phủ
  • Vật liệu lợp mái và xây dựng
  • các thành phần của ô tô
  • Dệt may và vải vóc

Một số vấn đề chính được đề cập trong tiêu chuẩn ASTM G151 bao gồm:

  • Các loại nguồn sáng: Tiêu chuẩn này đề cập đến nhiều nguồn sáng trong phòng thí nghiệm khác nhau, chẳng hạn như đèn huỳnh quang UV, đèn hồ quang xenon và đèn hồ quang carbon, đồng thời nêu rõ các trường hợp sử dụng phù hợp của chúng.
  • Chuẩn bị và lắp mẫu: Cung cấp hướng dẫn về cách chuẩn bị và lắp mẫu để đảm bảo kết quả thử nghiệm nhất quán và có ý nghĩa.
  • Hoạt động của buồng thử nghiệm: Bao gồm các yêu cầu hoạt động đối với các thiết bị tiếp xúc với ánh sáng, bao gồm kiểm soát độ rọi, nhiệt độ và độ ẩm.
  • Điều kiện thử nghiệm: Cung cấp hướng dẫn về việc lựa chọn chu kỳ phơi sáng, bao gồm chu kỳ sáng/tối, mức độ ẩm và chu kỳ phun, nhưng các điều kiện thử nghiệm thực tế thường được xác định trong các tiêu chuẩn cụ thể hơn (ví dụ: ASTM G154 hoặc ASTM G155).
  • Giám sát và lập tài liệu: Đề xuất các quy trình giám sát độ rọi, nhiệt độ và các thông số môi trường khác và lập tài liệu về tất cả các điều kiện thử nghiệm có liên quan.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực với đa dạng các hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo Tiêu chuẩn Thực hành ASTM G151 về Phát hiện Vật liệu Phi kim loại trong Thiết bị Thử nghiệm Tăng tốc Sử dụng Nguồn sáng Phòng thí nghiệm.

WhatsApp