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美國環(huán)境試驗標準體系

更新時間:2009-12-12 點擊量:4457

 

美國環(huán)境試驗標準體系

 自然環(huán)境試驗作為環(huán)境工程的基礎(chǔ),是準確、評價產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性好壞的可靠手段。由于自然環(huán)境因素在不同區(qū)域差異很大,直接影響材料或產(chǎn)品的實際使用性能,因此各國都積極制定、完善自然環(huán)境試驗標準,拓展試驗方法,不斷創(chuàng)新試驗設(shè)備,以滿足不同產(chǎn)品、不同使用環(huán)境的試驗要求,從而形成各具特色的標準體系。
    太陽輻射對產(chǎn)品的影響主要是由加熱效應(yīng)和光化學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生的。加熱效應(yīng)主要是由太陽輻射能中的紅外光譜部分產(chǎn)生的,主要引起產(chǎn)品短時高溫和局部過熱,造成一些對溫度敏感的元器件失效,結(jié)構(gòu)材料的機械破壞和絕緣材料的過熱損壞等。光化學(xué)效應(yīng)主要是由太陽輻射能中的紫外光譜部分產(chǎn)生的,紫外光譜提供的光能量足以激發(fā)有機材料分子使其鍵斷裂、將解或交互,從而使材料老化變質(zhì)。目前,太陽輻射試驗標準主要分為兩種體系,一是以MIL-STD-810為代表的美國體系標準,二是以IEC 68-2出版物為代表的歐洲體系標準。前者只適用于設(shè)備,后者既可用于設(shè)備,也可用于元器件和材料。
    美國運用武器裝備制訂和貫徹了MIL-STD-810標準,對軍用裝備規(guī)定進行了系列嚴格的環(huán)境試驗,以確保它的可靠性。美國于80年代建立了環(huán)境科學(xué)學(xué)會(IES)環(huán)境技術(shù)也是其三大專業(yè)(環(huán)境保護、環(huán)境技術(shù)、環(huán)境控制)范疇之一,每年舉辦性的學(xué)術(shù)交流和設(shè)備儀器的展覽活動。ASTM 制訂了一系列材料人工環(huán)境試驗的標準。
    在美國,不僅在武器裝備研制過程中,而且在民用產(chǎn)品的研制過程中,環(huán)境試驗都得到高度重視。經(jīng)過多年、大量的研究,他們確定了影響材料或產(chǎn)品的環(huán)境老化性能的主要因素是:
· 太陽輻射(主要是紫外光)--這是多數(shù)材料老化的zui大誘因
· 熱(材料溫度)
· 潮濕(露水、雨水、濕氣)
· 污染物質(zhì)(懸浮微粒、酸雨、臭氧等)
     由于這些因素在地球表面有很大差異,因此材料或產(chǎn)品的環(huán)境老化是不遵循于一固定的科學(xué)理論的,其性能也將隨氣候條件及材料化學(xué)性質(zhì)的改變而改變。事實上,環(huán)境試驗是采用靜態(tài)與加速兩種方法來完成,因為影響材料或產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性的氣候因素非常多變,通常就同時采用幾種不同的試驗方法來試驗材料或產(chǎn)品的綜合化學(xué)特性。美國zui主要的環(huán)境試驗標準、方法見圖1:


 


    美國的環(huán)境試驗場各類環(huán)境試驗涉及的標準達850個,一方面通過有效的環(huán)境試驗,評價材料的環(huán)境適應(yīng)性,另外通過環(huán)境試驗積 累大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以用于制定和修訂標準。
    同時,由于軍民品在使用環(huán)境嚴酷度和性能要求方面的差異,美軍另外制定了科學(xué)、系統(tǒng)的軍用環(huán)境試驗標準。在環(huán)境條件方面,美軍分門別類地研究了氣候(熱帶、寒帶、沙漠等)的特點、規(guī)律以及極值情況,成果反映在MIL-STD-210中。在試驗方法及設(shè)備方面,美軍制定了統(tǒng)一的環(huán)境試驗標準MIL-STD-810F、《美國*裝備試驗操作規(guī)程》(MTP/TOP)和《試驗操作規(guī)程》(ITOP),數(shù)量逾千篇,涉及范圍廣,對大到火箭、飛機,小到元器件、軍需給養(yǎng)等都有研究。這些標準對其它國家武器裝備環(huán)境試驗標準的制定產(chǎn)生了深遠的影響,尤其是MIL-STD-810F更是世界上環(huán)境試驗方面的標準。但是,美軍用標準中涉及自然環(huán)境試驗方面的標準卻很零散、不系統(tǒng),不知他們實際用于裝備進行野外暴露試驗的標準是否保密,沒有公開。