SGS高分子材料服役壽命預測簡介

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關(guān)鍵字：GB/T 20028、ISO 11346、GB/T 3512、ISO 23529、Arrhenius方法、推算數(shù)據(jù)模型、阿倫尼烏斯方程、UL 746B 、AE AS 22759 、GB/T 11026 / IEC 60216 / GB 20631.2

1、算命是科學還是迷信？

人類希望掌控命運的探索從未停止，也許預測人類的壽命尚未實現(xiàn)，但預測材料的壽命卻已經(jīng)不是夢想。非但不是夢想，而且已經(jīng)有很成熟的標準了。

故事要追溯到二次大戰(zhàn)時期。不知道大家有沒有聽說過曼哈頓計劃？美國陸軍部于1942年6月開始實施利用核裂變反應來研制原子彈的計劃，該工程集中了當時西方國家（除納粹德國外）最優(yōu)秀的核科學家，歷時3年，于1945年7月16日成功地進行了世界上第一次核爆炸，并按計劃制造出兩顆實用原子彈。整個工程取得圓滿成功。

但這和壽命預測有什么關(guān)系？別急，在核武器的研制過程中，發(fā)現(xiàn)一些橡膠材質(zhì)的密封件老化了，有一個部門專門負責核武器系統(tǒng)中非核部分的安全可靠性能，該部門便開展了橡膠材料的長期老化研究，形成了可能是最早的壽命預測的方法，這個傳奇的部門便是美國桑迪亞國家實驗室的前身。

2、材料壽命預測靠譜嗎？

以橡膠為例，橡膠的老化以熱老化為主，根據(jù)阿累尼烏斯方程，老化速率是與溫度呈線性關(guān)系的，這就是說時間與溫度有了一個簡單的數(shù)學關(guān)系，如果我們在3~4個不同的溫度下做熱老化測試，時間節(jié)點可以選擇某項物理性能下降到50%的時間，這樣就可作出一條時間與溫度的線性圖，在這條線上，我們就可找到某溫度下對應的時間（即壽命）或在某時間下對應的溫度（比如長期使用溫度）。

     此后，隨著新的實驗、表征、分析手段的發(fā)展以及高分子科學理論的發(fā)展，材料的科學壽命預測也從單一粗糙的阿倫尼烏斯方程走向了個性化、精準化。所以高分子材料的壽命預測是有著堅實的科學基礎(chǔ)與不斷發(fā)展的理論模型的。

      國際上從上世紀50年代就開始了包括橡膠、塑料等高分子材料服役壽命的研究，之后越來越受重視。早期研發(fā)機構(gòu)集中在一些國家級實驗室，隨之，通用公司 、3M公司、Rapra、UL等公司也在不斷進行深入的技術(shù)研究和商業(yè)化應用。國外相關(guān)數(shù)據(jù)逐步在發(fā)布，研究領(lǐng)域也從橡膠擴展到其他各類高分子材料，影響因素從熱延伸到光、濕度、污染等多個因素。

        其中不得不提UL為高分子材料壽命預測所做的貢獻。UL的黃卡在材料界久負盛名，其中的Relative Thermal Index（RTI）就是材料壽命指數(shù)。RTI是材料長期暴露于高溫條件中保持特定性能（力學、電學等）的一項指標，用來度量材料的耐熱性。UL的工作使得材料壽命預測向商業(yè)化應用大大邁進了一步。

       SGS從2014年正式開展此項目的商業(yè)應用開發(fā)，基于此前十余年的數(shù)據(jù)積累及對材料的深入理解，結(jié)合不同產(chǎn)品材料的老化機理，借助多種試驗方法表征、分析材料在老化過程中宏觀性能、微觀結(jié)構(gòu)及組分等的變化，通過科學的數(shù)據(jù)處理方法、結(jié)合材料自然老化的大數(shù)據(jù)比對分析，推算出材料的服役壽命，而非簡單的根據(jù)阿累尼烏斯方程計算出數(shù)值，卻不理會這個數(shù)值合理不合理。所以，小編可以很負責任的說，SGS出具的報告是非?？孔V的。

 下面我們通過幾個問題來具體了解SGS在高分子材料服役壽命預測項目的開展情況。

1、SGS可以做什么？

推算材料在特定溫度/應力下的使用壽命

我們通過科學的實驗，結(jié)合國內(nèi)外已有同類材質(zhì)的測試經(jīng)驗，選擇合適的熱老化溫度及時間，并在過程中盡量模擬材料在實際使用中所受應力，得出曲線，推算壽命。

預測材料能長期應用的最高溫度

測試方法同上，只不過是同一曲線的不同應用。

探索材料在復雜環(huán)境下的使用壽命

并不是所有材料的最敏感老化因素都是熱，我們不排除對光、水、臭氧等其他因素的考量，力求精確的得出復雜因素下的材料服役壽命。

 研究材料的應用表現(xiàn)和老化機理

如果您的材料沒有達到預期壽命，那么它為何老化，為何達不到預期，弄清楚機理，才有可能抓住問題的根本，從而加以改進。

2、SGS依據(jù)的是什么？

標準

塑料

UL 746B / GB 7142 / ISO 2578 / GB/T 7147

ISO 4892-2 / ASTM G155

橡膠

ASTM D573 / ISO 11346 / ISO 23529 / GB 20028

HG/T 3087 / GJB92.1, GJB92.2

電線電纜

SAE AS 22759 / ESA /SCC 3901 / IEC 60216

IEEE 383

絕緣材料

GB/T 11026 / IEC 60216 / GB 20631.2

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3、SGS的硬件夠嗎？

    壽命推算用到的最重要的設備是換氣烘箱，SGS使用的是經(jīng)過UL認可的品牌，曾與普通烘箱及某些其他品牌的換氣烘箱進行比對測試，事實證明測試效果是完全不同的，現(xiàn)在市面上很多所謂的換氣烘箱其實與普通烘箱是一樣的，沒有換氣效果。

除此以外，SGS擁有大量進口光老化設備以及臭氧老化設備，并具備全亞洲最齊全的物理、電學性能測試能力，多種微觀形貌分析手段，為全面評估材料壽命提供充分硬件保障。

4、核心競爭力是什么？

人才！一定是人才！超強大腦、國內(nèi)外海量數(shù)據(jù)庫、十余年的老化從業(yè)經(jīng)驗、材料專業(yè)研發(fā)背景、重量級專家顧問，開闊的視野、嚴謹?shù)淖黠L、專業(yè)的服務，這樣的一支團隊，就是核心競爭力！

廈門SGS拱供各類材料壽命預估服務，歡迎來電咨詢，也可以展開科研合作。

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