ASTM G151-2019 “使用实验室光源对非金属材料进行暴露试验的实施规程”

意义及用途
4.1 意义:
4.1.1 在使用实验室光源的设备中进行曝光时, 重要的是要考虑加速测试条件将如何再现与被测材料最终使用环境相关的性能变化和故障模式. 此外, 在设置暴露实验和解释加速暴露测试的结果时,需要考虑加速测试和户外暴露的可变性的影响.

4.1.2 实验室暴露测试不能指定为室外环境中实际使用条件的完全模拟. 如果针对特定测试材料建立了等级相关性且降解类型相同,则从这些实验室加速暴露获得的结果只能被视为代表实际使用暴露. 由于紫外线辐射的差异, 加湿时间, 相对湿度, 温度, 污染物, 和其他因素, 不同地点的材料在实际使用条件下的相对耐久性可能有很大差异. 所以, 即使根据本程序进行的特定暴露测试的结果被发现可用于比较暴露材料在特定外部环境中的相对耐久性, 不能假设它们可用于确定相同材料在不同环境中的相对耐久性.

4.1.3 虽然这很诱人, 不建议在实验室加速试验中计算与 y 个月或几年的辐射暴露相关的加速系数. 这些加速因素由于多种原因而无效.

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4.1.3.1 加速系数取决于材料,并且对于每种材料以及同一材料的不同配方可能会有很大差异.

4.1.3.2 实际使用和实验室加速暴露测试中降解率的变化会对计算的加速因子产生重大影响.

4.1.3.3 根据实验室光源与太阳辐射的辐照度比计算的加速系数, 即使使用相同的带通, 没有考虑辐照度对材料的影响, 温度, 湿度以及实验室光源和太阳辐射之间的光谱功率分布差异.

笔记 4: 如果尽管本实践中给出了警告,但仍需要使用加速系数, 仅当特定材料的加速系数基于足够数量的单独外部和实验室加速暴露数据时才有效,以便使用统计方法来分析用于关联每次暴露中的故障时间的结果. J. A. 西姆斯 (1) 描述了使用多个实验室和外部暴露来计算加速因子的统计分析示例. 9

4.1.4 有许多因素可能会降低使用实验室光源的加速测试与外部暴露之间的相关性. 附录 X1 中提供了有关每个因素如何改变材料稳定性评级的更多具体信息.

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4.1.4.1 实验室光源和太阳辐射之间光谱分布的差异.

4.1.4.2 光照强度高于实际光照强度.

4.1.4.3 当实际使用条件提供明暗交替周期时,样品连续暴露在光线下的测试条件.

4.1.4.4 样品温度高于实际温度.

4.1.4.5 曝光条件会在明暗样本之间产生不切实际的温差.

4.1.4.6 不存在任何产生温度循环或热冲击的温度循环或暴露条件, 或两者, 不代表使用条件.

4.1.4.7 水分含量过高或过低.

4.1.4.8 无生物制剂或污染物.

4.2 使用实验室光源进行加速测试:
4.2.1 按照本标准进行的加速暴露试验结果适用于比较材料的相对性能. 一个常见的应用是进行测试以确定不同批次的质量水平与具有已知特性的对照材料的质量水平没有差异. 当材料在相同的暴露设备中同时测试时,建议进行比较. 结果可以通过比较将特征属性改变到指定水平所需的曝光时间或辐射暴露来表达.

4.2.1.1 在根据与其他材料或对照相比的性能排名评估材料的稳定性时,实验室之间测试结果的再现性已被证明是良好的 (2,3); 所以, 强烈建议暴露具有已知特性的类似材料 (控制) 与测试材料同时.

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4.2.2 在某些应用中, 使用老化的参考材料来建立暴露测试中操作条件的一致性.

4.2.3 参考资料, 例如蓝色羊毛测试面料, 也可用于定时曝光目的. 在某些情况下, 对照品与供试品同时暴露, 并进行曝光直至参考材料的特性发生规定的变化. 然后评估测试材料. 在某些情况下, 将测试材料的结果与参考材料的结果进行比较. 当参考材料对导致测试材料失效的暴露应力不敏感时,这些是不合适的, 或者当参考材料对暴露应力非常敏感而对测试材料影响很小时.

笔记 5: 适用于老化测试的对照物质和参考物质在术语 G113 中定义.

笔记 6: 实践G156描述了老化参考物质的选择和表征程序,用于确定加速实验室测试中操作条件的一致性.

笔记 7: 加速暴露测试的结果只能用于确定材料在一组指定条件下暴露一段特定时间后的通过/失败批准, 当暴露和性能测量程序的可变性被量化时,可以做出统计上显着的通过/失败判断.

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半径
1.1 本实践涵盖了使用实验室光源在加速测试设备中暴露非金属材料时使用的一般程序. 有关特定设备的程序的更多信息, 请参阅描述所使用的特定设备的标准. 例如, 有关使用明火碳弧的设备暴露的详细信息, 闭合碳弧, 氙弧, 荧光紫外光源见实践 G152, G153, G154, 和G155, 分别.

笔记 1: 碳弧, 氙弧灯, 实践 G23 中还描述了荧光紫外线照射, G26, 和G53, 其中提到了非常具体的设备设计. 实践 G152, G153, G154, 和 G155 是基于绩效的标准,取代了实践 G23, G26, 和G53.

1.2 该实践还描述了用于将非金属材料暴露于实验室光源的设备的一般性能要求. 此信息适用于实验室加速暴露设备制造商.

1.3 本实践提供了有关加速暴露测试数据的使用和解释的信息. 有关用于确定非金属材料在暴露之前和之后的性能的方法的具体信息,可以在描述用于测量每种性能的方法的标准中找到. 有关塑料材料暴露测试结果报告的信息,请参见实践 D5870.

笔记 2: 指南 G141 提供了解决非金属材料暴露测试变化的信息. 指南 G169 提供了有关将统计数据应用于暴露测试结果的信息.

笔记 3: 该标准在技术上等同于ISO 4892 部分 1.

1.4 本标准并非旨在解决所有安全问题, 如果有的话, 与其使用相关. 本标准的使用者有责任建立适当的安全机制, 健康和环境实践,并在使用前确定监管限制的适用性.

1.5 本国际标准基于《关于制定国际标准的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则, 世贸组织贸易技术壁垒委员会发布的指南和建议.

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