उम्र बढ़ने के परीक्षण के लिए परीक्षण की स्थिति और परीक्षण का समय कैसे निर्धारित करें?

एजिंग परीक्षण उत्पाद की विश्वसनीयता में सुधार करने के महत्वपूर्ण साधनों में से एक है, और इसे वर्तमान में अन्य तरीकों से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। उम्र बढ़ने के परीक्षण के माध्यम से, विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में उत्पाद की समस्याओं और दोषों को उजागर किया जा सकता है, और इन समस्याओं की मरम्मत और सुधार किया जा सकता है, जिससे उत्पाद की विश्वसनीयता और सेवा जीवन में सुधार होता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले विश्वसनीयता उपकरणों में शामिल हैं:यूवी उम्र बढ़ने परीक्षण कक्ष, क्सीनन लैंप उम्र बढ़ने परीक्षण कक्ष, वगैरह।

Ⅰ. कृत्रिम त्वरित उम्र बढ़ने की परीक्षण स्थितियों का चयन
इस प्रश्न को वास्तव में समझा जा सकता है कि उम्र बढ़ने के किन कारकों का अनुकरण किया जाना चाहिए। पॉलिमर सामग्रियों के उपयोग के दौरान, जलवायु वातावरण के कई कारक पॉलिमर सामग्रियों की उम्र बढ़ने पर प्रभाव डाल सकते हैं। यदि उम्र बढ़ने के मुख्य कारकों के बारे में पहले से पता हो तो परीक्षण विधि को लक्षित तरीके से चुना जा सकता है।
हम सामग्री के परिवहन, भंडारण, उपयोग के माहौल और उम्र बढ़ने के तंत्र पर विचार करके परीक्षण विधि निर्धारित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कठोर पॉलीविनाइल क्लोराइड प्रोफाइल कच्चे माल के रूप में पॉलीविनाइल क्लोराइड से बने होते हैं और स्टेबलाइजर्स और पिगमेंट जैसे एडिटिव्स के साथ जोड़े जाते हैं। इनका उपयोग मुख्यतः बाहर किया जाता है। पीवीसी की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को ध्यान में रखते हुए, पीवीसी को गर्म करने पर विघटित करना आसान होता है; उपयोग के वातावरण को ध्यान में रखते हुए, हवा में ऑक्सीजन, पराबैंगनी प्रकाश, गर्मी और नमी सभी प्रोफ़ाइल उम्र बढ़ने के कारण हैं।

Ⅱ . कृत्रिम त्वरित उम्र बढ़ने के परीक्षण के लिए प्रकाश स्रोत का चयन
प्रयोगशाला प्रकाश स्रोत एक्सपोज़र परीक्षण: यह एक परीक्षण कक्ष में वायुमंडलीय दृश्य वातावरण में प्रकाश, ऑक्सीजन, गर्मी, वर्षा और अन्य कारकों का एक साथ अनुकरण कर सकता है। यह आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली कृत्रिम त्वरित उम्र बढ़ने की परीक्षण विधि है। इन सिमुलेशन कारकों में, प्रकाश स्रोत अपेक्षाकृत महत्वपूर्ण है। अनुभव से पता चलता है कि सूरज की रोशनी में तरंग दैर्ध्य जो पॉलिमर सामग्रियों को नुकसान पहुंचाते हैं वे मुख्य रूप से पराबैंगनी प्रकाश और कुछ दृश्य प्रकाश में केंद्रित होते हैं।

वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले कृत्रिम प्रकाश स्रोत इस तरंग दैर्ध्य रेंज में ऊर्जा स्पेक्ट्रम वितरण वक्र को सौर स्पेक्ट्रम के करीब बनाने का प्रयास करते हैं। कृत्रिम प्रकाश स्रोतों के चयन के लिए सिमुलेशन और त्वरण दर मुख्य आधार हैं। लगभग एक सदी के विकास के बाद, प्रयोगशाला प्रकाश स्रोतों में बंद कार्बन आर्क लैंप, सूरज की रोशनी-प्रकार के कार्बन आर्क लैंप, फ्लोरोसेंट पराबैंगनी लैंप, क्सीनन आर्क लैंप, उच्च दबाव पारा लैंप और चुनने के लिए अन्य प्रकाश स्रोत शामिल हैं। अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन (आईएसओ) में पॉलिमर सामग्रियों से संबंधित तकनीकी समितियां मुख्य रूप से तीन प्रकाश स्रोतों के उपयोग की सिफारिश करती हैं: सौर कार्बन आर्क लैंप, फ्लोरोसेंट पराबैंगनी लैंप और क्सीनन आर्क लैंप।

01. क्सीनन आर्क लैंप
वर्तमान में यह माना जाता है कि ज्ञात कृत्रिम प्रकाश स्रोतों के बीच क्सीनन आर्क लैंप का वर्णक्रमीय ऊर्जा वितरण पराबैंगनी और सूर्य के प्रकाश के दृश्य भागों के समान है। एक उपयुक्त फिल्टर का चयन करके, जमीन तक पहुंचने वाले सूर्य के प्रकाश में मौजूद अधिकांश शॉर्टवेव विकिरण को फ़िल्टर किया जा सकता है। क्सीनन लैंप में 1000 एनएम ~ 1200 एनएम के अवरक्त क्षेत्र में मजबूत विकिरण होता है और बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है।

इसलिए, इस ऊर्जा को दूर करने के लिए एक उपयुक्त शीतलन उपकरण का चयन किया जाना चाहिए। वर्तमान में, बाजार में क्सीनन लैंप एजिंग परीक्षण उपकरण के लिए दो शीतलन विधियाँ हैं: जल-ठंडा और वायु-ठंडा। सामान्यतया, वाटर-कूल्ड क्सीनन लैंप उपकरणों का शीतलन प्रभाव एयर-कूल्ड वाले उपकरणों की तुलना में बेहतर होता है। साथ ही, संरचना अधिक जटिल है और कीमत अधिक महंगी है। चूँकि क्सीनन लैंप के पराबैंगनी भाग की ऊर्जा अन्य दो प्रकाश स्रोतों की तुलना में कम बढ़ती है, यह त्वरण दर के मामले में सबसे कम है।

02. फ्लोरोसेंट यूवी लैंप
सैद्धांतिक रूप से, 300nm~400nm की शॉर्टवेव ऊर्जा उम्र बढ़ने का मुख्य कारक है। यदि इस ऊर्जा को बढ़ाया जाए तो तेजी से परीक्षण किया जा सकता है। फ्लोरोसेंट यूवी लैंप का वर्णक्रमीय वितरण मुख्य रूप से पराबैंगनी भाग में केंद्रित है, इसलिए यह उच्च त्वरण दर प्राप्त कर सकता है।

हालाँकि, फ्लोरोसेंट यूवी लैंप न केवल प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश में पराबैंगनी ऊर्जा को बढ़ाते हैं, बल्कि ऐसी ऊर्जा भी उत्सर्जित करते हैं जो पृथ्वी की सतह पर मापे जाने पर प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश में मौजूद नहीं होती है, और यह ऊर्जा अप्राकृतिक क्षति का कारण बन सकती है। इसके अलावा, बहुत संकीर्ण पारा वर्णक्रमीय रेखा को छोड़कर, फ्लोरोसेंट प्रकाश स्रोत में 375 एनएम से अधिक ऊर्जा नहीं होती है, इसलिए जो सामग्री लंबी तरंग दैर्ध्य यूवी ऊर्जा के प्रति संवेदनशील होती है, वे प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर नहीं बदल सकती हैं। ये अंतर्निहित खामियाँ अविश्वसनीय परिणाम दे सकती हैं।

इसलिए, फ्लोरोसेंट यूवी लैंप खराब तरीके से सिम्युलेटेड होते हैं। हालाँकि, इसकी उच्च त्वरण दर के कारण, उपयुक्त प्रकार के लैंप का चयन करके विशिष्ट सामग्रियों की तीव्र स्क्रीनिंग प्राप्त की जा सकती है।

03. सूर्य प्रकाश कार्बन आर्क लैंप
सूर्य के प्रकाश-प्रकार के कार्बन आर्क लैंप वर्तमान में हमारे देश में शायद ही कभी उपयोग किए जाते हैं, लेकिन जापान में वे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकाश स्रोत हैं। अधिकांश JIS मानक सूर्य के प्रकाश-प्रकार के कार्बन आर्क लैंप का उपयोग करते हैं। मेरे देश की कई ऑटोमोबाइल कंपनियाँ जो जापान के साथ संयुक्त उद्यम हैं, अभी भी इस प्रकाश स्रोत के उपयोग की सलाह देती हैं। सौर कार्बन आर्क लैंप का वर्णक्रमीय ऊर्जा वितरण भी सूर्य के प्रकाश के करीब है, लेकिन 370 एनएम से 390 एनएम तक पराबैंगनी किरणें केंद्रित और मजबूत होती हैं। सिमुलेशन क्सीनन लैंप जितना अच्छा नहीं है, और त्वरण दर क्सीनन लैंप और पराबैंगनी लैंप के बीच है।

Ⅲ . कृत्रिम त्वरित उम्र बढ़ने परीक्षण समय का निर्धारण
1. प्रासंगिक उत्पाद मानकों और विनियमों का संदर्भ लें
प्रासंगिक उत्पाद मानकों ने पहले से ही उम्र बढ़ने के परीक्षण के लिए समय निर्धारित कर दिया है। हमें केवल प्रासंगिक मानकों को खोजने और उनमें निर्दिष्ट समय के अनुसार उन्हें निष्पादित करने की आवश्यकता है। कई राष्ट्रीय मानकों और उद्योग मानकों ने इसे निर्धारित किया है।

2. ज्ञात सहसंबंधों के आधार पर गणना
अनुसंधान से पता चलता है कि एबीएस की रंग स्थिरता का मूल्यांकन रंग और पीलेपन सूचकांक में परिवर्तन के माध्यम से किया जाता है। कृत्रिम त्वरित उम्र बढ़ने का प्राकृतिक वायुमंडलीय जोखिम के साथ अच्छा संबंध है, और त्वरण दर लगभग 7 है। यदि आप एक वर्ष के बाहरी उपयोग के बाद एक निश्चित एबीएस सामग्री के रंग परिवर्तन को जानना चाहते हैं और समान परीक्षण स्थितियों का उपयोग करना चाहते हैं, तो आप इसका उल्लेख कर सकते हैं त्वरित उम्र बढ़ने का समय निर्धारित करने के लिए त्वरण दर 365x24/7=1251h।

लंबे समय से, देश और विदेश में सहसंबंध मुद्दों पर बहुत सारे शोध किए गए हैं, और कई रूपांतरण संबंध निकाले गए हैं। हालाँकि, पॉलिमर सामग्रियों की विविधता, त्वरित उम्र बढ़ने के परीक्षण उपकरण और विधियों में अंतर और विभिन्न समय और क्षेत्रों में जलवायु में अंतर के कारण, रूपांतरण संबंध जटिल है। इसलिए, रूपांतरण संबंध का चयन करते समय, हमें विशिष्ट सामग्रियों, पुराने उपकरण, परीक्षण की स्थिति, प्रदर्शन मूल्यांकन संकेतक और सहसंबंध प्राप्त करने वाले अन्य कारकों पर ध्यान देना चाहिए।

3. कृत्रिम रूप से त्वरित उम्र बढ़ने वाले विकिरण की कुल मात्रा को प्राकृतिक एक्सपोज़र विकिरण की कुल मात्रा के बराबर नियंत्रित करें
कुछ उत्पादों के लिए जिनके अनुरूप मानक नहीं हैं और सहसंबंध के लिए कोई संदर्भ नहीं है, वास्तविक उपयोग पर्यावरण की विकिरण तीव्रता पर विचार किया जा सकता है, और कृत्रिम रूप से त्वरित उम्र बढ़ने वाले विकिरण की कुल मात्रा को प्राकृतिक जोखिम विकिरण की कुल मात्रा के बराबर नियंत्रित किया जाना चाहिए .

उदाहरण: कृत्रिम त्वरित उम्र बढ़ने की कुल विकिरण मात्रा को कैसे नियंत्रित करें
बीजिंग क्षेत्र में एक निश्चित प्लास्टिक उत्पाद का उपयोग किया जाता है, और यह उम्मीद की जाती है कि यह कृत्रिम रूप से त्वरित उम्र बढ़ने की कुल विकिरण मात्रा को एक वर्ष के बाहरी जोखिम के बराबर नियंत्रित करेगा।
चरण 1: चूँकि यह उत्पाद एक प्लास्टिक उत्पाद है और इसका उपयोग बाहर किया जाता है, GB/T16422 में विधि A चुनें।
परीक्षण की स्थितियाँ हैं: विकिरण तीव्रता 0.50W/m2 (340nm), ब्लैकबोर्ड तापमान 65 डिग्री, बॉक्स तापमान 40 डिग्री, सापेक्षिक आर्द्रता 50%, पानी स्प्रे समय/कोई पानी स्प्रे समय 18 मिनट/102 मिनट, निरंतर प्रकाश;
चरण 2: बीजिंग में कुल वार्षिक विकिरण लगभग 5609MJ/m2 है। कृत्रिम प्रकाश स्रोतों और प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश के वर्णक्रमीय वितरण की तुलना करने के लिए अंतर्राष्ट्रीय मानक CIENo85-1989 (GB/T16422.1-1996 "प्लास्टिक प्रयोगशाला प्रकाश स्रोत एक्सपोजर परीक्षण विधियाँ" के अनुसार) भाग: "क्सीनन आर्क" में उद्धृत चिराग"); जिनमें से पराबैंगनी और दृश्य क्षेत्र (300एनएम~800एनएम) 62.2%, या 3489एमजे/एम2 हैं।
चरण 3: जीबी/टी16422 के अनुसार।
जब 340nm विकिरण तीव्रता 0.50W/m2 है, तो अवरक्त और दृश्य क्षेत्रों (300nm~800nm) में विकिरण तीव्रता 550W/m2 है; विकिरण समय की गणना 3489X106/550=6.344X106s के रूप में की जा सकती है, जो 1762 घंटे है। इस गणना पद्धति के अनुसार, त्वरण कारक लगभग 5 है। चूंकि प्राकृतिक उम्र बढ़ना विकिरण की तीव्रता का एक साधारण सुपरपोजिशन नहीं है, इसलिए यह केवल यह निर्धारित किया जाता है कि सूरज की रोशनी सामग्री का कारण बन रही है।