Các thử nghiệm lão hóa nhân tạo được phát triển để đẩy nhanh quá trình xuống cấp và nghiên cứu hành vi của vật liệu trong điều kiện môi trường được kiểm soát trong một khoảng thời gian tương đối ngắn. Các tiêu chuẩn sau đây xác định các thông số và điều kiện cần sử dụng trong thiết bị dùng cho các thử nghiệm lão hóa nhân tạo:
Tiêu chuẩn này cũng cung cấp thông tin về cách diễn giải dữ liệu thu được từ quá trình phong hóa tăng tốc nhân tạo hoặc quá trình chiếu xạ tăng tốc nhân tạo.
Về nguyên tắc, các mẫu cần thử nghiệm được chiếu sáng bằng nguồn sáng trong phòng thí nghiệm dưới điều kiện môi trường được kiểm soát. Các phương pháp được mô tả bao gồm các yêu cầu cần đáp ứng để đo bức xạ và mức độ phơi nhiễm bức xạ trên mặt phẳng mẫu, nhiệt độ của các cảm biến trắng và đen được chỉ định, nhiệt độ không khí trong phòng và độ ẩm tương đối.
Khi tiến hành các thử nghiệm độ phơi nhiễm trên thiết bị sử dụng nguồn sáng trong phòng thí nghiệm, điều quan trọng là phải xem xét mức độ mô phỏng môi trường sử dụng thực tế của loại sơn hoặc vecni đang được thử nghiệm trong điều kiện thử nghiệm tăng tốc. Hơn nữa, khi thiết lập các thử nghiệm độ phơi nhiễm và diễn giải kết quả từ các thử nghiệm lão hóa tăng tốc nhân tạo hoặc thử nghiệm chiếu xạ tăng tốc nhân tạo, điều cần thiết là phải xem xét ảnh hưởng của sự biến động trong cả thử nghiệm tăng tốc và điều kiện phơi nhiễm thực tế.
Các mẫu được chiếu xạ bằng ánh sáng hồ quang xenon đã lọc trong điều kiện được kiểm soát (nhiệt độ, độ ẩm và độ ướt). Có thể sử dụng nhiều loại đèn hồ quang xenon và sự kết hợp bộ lọc khác nhau để đáp ứng tất cả các yêu cầu thử nghiệm đối với các vật liệu khác nhau. Việc chuẩn bị mẫu và đánh giá kết quả được đề cập trong các tiêu chuẩn khác dành cho các vật liệu cụ thể. Đối với việc chiếu xạ hồ quang xenon lên chất dẻo, tiêu chuẩn ISO 4892-2 được áp dụng.
Về nguyên tắc, đèn hồ quang xenon được trang bị các bộ lọc phù hợp và được bảo trì đúng cách được sử dụng để mô phỏng sự phân bố công suất quang phổ của ánh sáng ban ngày trong vùng tia cực tím (UV) và vùng nhìn thấy được của quang phổ.
Các mẫu được tiếp xúc với các mức độ bức xạ khác nhau (tiếp xúc bức xạ), nhiệt độ, độ ẩm tương đối và nước trong điều kiện môi trường được kiểm soát. Điều kiện tiếp xúc có thể thay đổi tùy thuộc vào bộ lọc ánh sáng, mức độ bức xạ, nhiệt độ trong quá trình tiếp xúc với ánh sáng, độ ẩm tương đối của không khí trong phòng trong quá trình tiếp xúc với ánh sáng và bóng tối, loại làm ướt, nhiệt độ nước và chu kỳ làm ướt, và thời gian của chu kỳ sáng/tối khi sử dụng các điều kiện thử nghiệm yêu cầu kiểm soát độ ẩm.
Lão hóa nhân tạo (lão hóa tăng tốc) là một phương pháp thử nghiệm trong phòng thí nghiệm được sử dụng để mô phỏng tác động lâu dài của các yếu tố môi trường lên vật liệu. Bằng cách cho các mẫu tiếp xúc với ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, độ ẩm và đôi khi cả các yếu tố khác, các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất có thể dự đoán, trong thời gian ngắn hơn nhiều, sản phẩm như nhựa, lớp phủ, sơn, gỗ và dệt may sẽ xuống cấp như thế nào trong nhiều năm sử dụng thực tế.
Quá trình phong hóa tự nhiên diễn ra chậm do tiếp xúc với ánh sáng mặt trời (đặc biệt là tia cực tím), sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm, mưa và các chất ô nhiễm, dẫn đến hiện tượng phai màu, nứt nẻ, phấn hóa, giảm độ bền hoặc đổi màu vật liệu. Phong hóa nhân tạo đẩy nhanh quá trình này bằng cách tái tạo và tăng cường các tác nhân gây hại trong các buồng được kiểm soát.
Mục đích của phương pháp này là đánh giá độ bền vật liệu, cải thiện công thức (ví dụ: thêm chất ổn định tia UV) và đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn cho các ứng dụng ngoài trời như phụ tùng ô tô, vật liệu xây dựng hoặc bao bì.
Các thiết bị thông dụng bao gồm:
Các buồng thí nghiệm này cung cấp khả năng kiểm soát chính xác. Việc tiếp xúc với tia cực tím cường độ cao, độ ẩm cao, phun nước và chu kỳ nhiệt độ cao mô phỏng các điều kiện ngoài trời trong nhiều năm chỉ trong vài tuần hoặc vài tháng.
Các phương pháp và tiêu chuẩn cơ bản như sau:
Các chu kỳ thường xen kẽ giữa thời gian sáng/bật với bóng tối, sự ngưng tụ hoặc phun sương để mô phỏng ngày/đêm và sương/mưa.
Không có phương pháp nhân tạo nào có thể hoàn toàn tái tạo được tự nhiên do các biến số như ô nhiễm hoặc các yếu tố sinh học, nhưng các mối tương quan được thiết lập bằng cách so sánh kết quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm với điều kiện tiếp xúc ngoài trời tại các điểm tham chiếu cụ thể.
Tác động của thời tiết chủ yếu gây ra quá trình oxy hóa quang hóa. Tia UV phá vỡ các liên kết phân tử, dẫn đến đứt gãy chuỗi, liên kết chéo hoặc hình thành cacbonyl. Các thay đổi có thể nhìn thấy bao gồm:
Các mẫu trước và sau khi thử nghiệm cho thấy sự xuống cấp rõ rệt. Trong các polyme như polyetylen, các mẫu không được ổn định nhanh chóng trở nên giòn, trong khi các chất phụ gia như muội than làm tăng khả năng chống chịu.
Quá trình lão hóa nhân tạo rất quan trọng trong các ngành công nghiệp sau:
Phương pháp này cho phép phát triển sản phẩm nhanh hơn, kiểm soát chất lượng tốt hơn và dự đoán vòng đời sản phẩm chính xác hơn, điều này rất quan trọng khi nhu cầu về vật liệu bền vững, có khả năng thích ứng với điều kiện khí hậu khắc nghiệt ngày càng tăng.
Tóm lại, quá trình lão hóa nhân tạo giúp thu hẹp khoảng cách giữa hiệu quả trong phòng thí nghiệm và hiệu suất thực tế, tạo ra các sản phẩm có tuổi thọ cao hơn đồng thời giảm thiểu các lỗi do tác động của môi trường.
Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm và năng lực, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu, và hỗ trợ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ kiểm thử lão hóa nhân tạo cho các doanh nghiệp.
Bạn có thể yêu cầu chúng tôi điền vào mẫu của chúng tôi để có được một cuộc hẹn, để có thêm thông tin hoặc yêu cầu đánh giá.
