[發明專利]涂層的模擬加速試驗方法

無效

• 申請號: 200910103110.X
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101482484A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 田月娥;朱蕾;肖勇;王津梅;王艷艷;牟獻良
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發明涉及一種涂層的模擬加速試驗方法，特別是涉及一種用于涂層的海洋環境適應性考核的模擬加速試驗方法。

背景技術

目前，對各種涂層的環境適應性考核采可用自然環境試驗和室內模擬加速試驗的方法進行。自然環境試驗是將涂有涂層的試樣或產品直接投放在典型的自然環境下進行曝露，通過觀察、測試其各種性能的變化，積累數據，分析得出涂層材料真實的環境適應性規律，但試驗周期較長；自然環境試驗有一些通用的標準試驗方法。模擬加速試驗則是為了縮短考核時間而采用一些典型的環境因子的單項試驗，如高、低溫試驗，溫度沖擊試驗，濕熱試驗，太陽輻射試驗，鹽霧試驗等，這些試驗均有通用的標準試驗方法，所得到的試驗結果只能反映涂層某一方面的性能。這兩類試驗的結果無直接的聯系，其相關性現在仍處于探索研究之中，因此存在自然環境試驗周期長、而模擬加速試驗結果不全面的問題。相對而言，對涂層性能影響較大的典型自然環境是海洋環境，其高溫、高濕，光輻射及光化學效應，鹽霧大氣等環境因子均對涂層產生極大的破壞作用，而涂層大多在這種環境中使用。如何用短期的模擬加速試驗得到長期的海洋自然環境的試驗結果，以確定涂層的環境適應性，是涂層的研制、使用雙方急需解決的實際問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種合理、有效、快速的，用于涂層的海洋環境適應性考核的模擬加速試驗方法，利用本發明的模擬加速試驗方法能夠達到用實驗室內短期試驗，得到戶外長期暴露試驗結果的目的。

本發明的目的是這樣實現的；一種涂層的模擬加速試驗方法，包括濕熱試驗、太陽輻射試驗、鹽霧試驗，其特征在于：所述濕熱試驗、所述太陽輻射試驗、所述鹽霧試驗按先后順序組合，并進行循環。

上述濕熱試驗、所述太陽輻射試驗、所述鹽霧試驗的循環次數為10個以上。

所述濕熱試驗、所述太陽輻射試驗、所述鹽霧試驗一次循環的試驗時間為72小時，其中：

所述濕熱試驗時間為24小時，試驗條件為：2小時升溫：30℃升到60℃，16小時高溫高濕：60℃，相對濕度95％，2小時降溫：60℃降到30℃，4小時低溫高濕：30℃，相對濕度85％；

所述太陽輻射試驗時間為24小時，試驗條件為：20小時太陽輻射，光源：1120±47W/m²水冷式管狀氙燈，溫度：49±2℃，4小時關閉光源；

所述鹽霧試驗時間為24小時，試驗條件為：鹽溶液：5％NaCl，PH：6.5～7.2，溫度：35±2℃，鹽霧沉降：1～2ml/80cm².h，連續噴霧。

在實驗室中模擬涂層在自然環境中的老化過程，并建立快速試驗與評價方法，主要目的是獲得與自然環境中的試驗有可比性、試驗時間短的試驗結果。實驗室試驗能否獲得理想效果，取決于選擇、確定試驗的方法、程序試驗和條件，但首先要考慮對涂層破壞有重要影響的環境因素。

眾所周知，涂層在海洋自然環境中的老化受溫度、濕度、光輻射、鹽霧、溫度沖擊等環境因素的影響。由于海洋環境中溫度變化幅度小，涂層性能主要受濕熱、光輻射、鹽霧的影響：太陽光會引發涂料的氧化和水解，高溫和高濕將促進這一過程，鹽霧中的氯離子可以穿過涂層與底金屬發生電化學反應，因此涂層老化速度的快慢，最主要是由熱效應、光化學效應以及鹽霧腐蝕作用決定。

經研究表明，濕熱試驗、光輻射試驗、鹽霧試驗同熱老化試驗、溫度沖擊等其它實驗室試驗相比，具有特定的影響，進行這三種試驗是必要的也難以被其它實驗室試驗所取代，將三種試驗合理組合起來，涂層試驗后的老化失效機理、性能變化趨勢與自然環境中的試驗結果最為接近，組合試驗的加速效果也最好。因比本發明確定了濕熱、光輻射試驗和鹽霧三種環境因素的實驗室試驗。

濕熱試驗、光輻射試驗、鹽霧試驗的先后順序對試驗結果有影響，主要表現是試驗前期的結果會不同。選擇濕熱試驗-光輻射試驗-鹽霧試驗這一先后順序，主要考慮了兩點：一是模擬實際環境條件的變化過程，二是有利于加快涂層劣化。在海洋自然環境中，每天凌晨前后的濕度值最高，隨后在上、下午有陽光照射，鹽霧試驗會在涂層表明形成電解液膜，與陽光照射以外的時間里涂層表面的凝露狀態很相似，所以鹽霧試驗安排在光輻射試驗的后面，濕熱試驗前進行鹽霧試驗而不是光輻射試驗，能夠使濕熱試驗樣品表面保留鹽腐蝕介質，加快濕熱試驗期間溫度、濕度和腐蝕介質對涂層的總和作用效能。