CN109580461A - 模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法 - Google Patents
模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，包括步骤：1)根据中东地区濒海热带沙漠气候大气老化环境特征，设置氙灯光老化试验条件，包括辐照强度、黑板温度、箱体温度、相对湿度；2)根据中东地区濒海热带沙漠气候大气腐蚀环境特征，设置中性盐雾腐蚀试验条件，包括氯化钠溶液浓度、pH值、箱体温度、盐雾喷洒形式；3)选取汽车外饰材料，依次进行氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验至相关实验标准规定的循环次数，停止试验。该试验方法较好地模拟了中东濒海热带沙漠气候环境条件，对出口中东地区汽车产品环境耐久性的快速评价及确保我国汽车出口产品在中东地区长期环境服役耐久性具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及模拟自然气候环境的实验室加速试验方法，具体是指模拟中东地 区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法。
背景技术
沙特地理位置特殊，气候环境与我国差异较大。总的来看，沙特境内西部高 原属地中海气候，其他地区属热带沙漠气候。夏季炎热干燥，太阳辐照强烈，最 高气温可达50℃以上；冬季气候温和，最低气温在15℃以上，年平均降雨不超过 200毫米。另一方面，由于临近红海、阿拉伯海、波斯湾等多个海域，空气湿度较 大，空气盐粒子浓度也较高。因此，中东海湾区域主要属于濒海热带沙漠环境， 老化和腐蚀性强，特殊的气候环境对汽车耐候性提出了极高要求，即使通过国内 湿热和干热自然环境耐候性试验的汽车，在该地区使用时依然会存在一定的耐候 性问题，直接影响了自主品牌汽车在该地区的市场竞争力。
目前，自然暴露试验仍是检验汽车耐候性最真实可靠的试验方法，但耗时一 般较长，需要几个月到数年甚至更长时间，而且由于自然环境中的光、热、水等 环境条件随时都会发生变化，不同时间开展的试验，结果具有一定的随机性，只 能多次重复试验取其统计值。此外，中东地区距离我国较远，国内大多数企业无 法承受在当地开展自然暴露试验的成本，而国内也没有与中东濒海热带沙漠气候 相似的气候地区。
为此，有必要开发一种模拟中东濒海热带沙漠气候环境的实验室加速老化试 验方法，利用氙灯光老化试验及盐雾腐蚀试验模拟汽车产品在濒海热带沙漠气候 下的服役环境条件，对出口中东地区汽车产品环境耐久性的快速评价及确保我国 汽车出口产品在中东地区长期环境服役耐久性具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加 速老化试验方法，该试验方法较好地模拟了中东濒海热带沙漠气候环境条件，对 出口中东地区汽车产品环境耐久性的快速评价及确保我国汽车出口产品在中东地 区长期环境服役耐久性具有重要意义。
本发明通过如下的技术方案来实现：模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的 汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于，该试验方法包括氙灯光老化试验环 节和中性盐雾腐蚀试验环节，具体包括如下步骤：
1)根据中东地区濒海热带沙漠气候大气老化环境特征，设置氙灯光老化试验 条件，包括辐照强度、黑板温度、箱体温度、相对湿度；
2)根据中东地区濒海热带沙漠气候大气腐蚀环境特征，设置中性盐雾腐蚀试 验条件，包括氯化钠溶液浓度、pH值、箱体温度、盐雾喷洒形式；
3)选取汽车外饰材料，依次进行氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验至相关 实验标准规定的循环次数，停止试验。
本发明中，所述步骤1)中，氙灯光老化试验的参数如下：连续光照，辐照强 度：0.35-0.75W/m2@340nm；箱体温度：35-50℃，黑板温度：70-90℃；相对湿度： 40-80％。
本发明中，所述步骤2)中，中性盐雾腐蚀试验的参数如下：氯化钠溶液浓度： 1-5％，pH值：6.5-7.2，箱体温度：40±2℃，盐雾喷洒形式为雾化。
本发明中，所述步骤3)中，循环试验以氙灯光老化试验开始，以中性盐雾腐 蚀试验结束。
本发明中，所述的汽车耐候性是指汽车外饰件的耐候性。
本发明中，所述的汽车外饰件包括汽车车顶涂料层和汽车保险杠。
本发明中，所述步骤3)中，氙灯光老化试验时长单次循环不超过168h，不 低于24h。
本发明中，所述步骤3)中，中性盐雾腐蚀试验时长单次循环不超过72h，不 低于12h。
本发明中，所述步骤3)中，氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验循环次数不 少于5次，不多于60次。
本发明中，所述步骤3)中，氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验循环转换过 程不超过30min。
与现有技术相比，本发明利用氙灯光老化试验及盐雾腐蚀试验模拟汽车外饰 材料特别是涂、镀件材料在中东地区濒海热带沙漠气候环境下的服役环境条件， 对出口中东地区汽车产品环境耐久性的快速评价及确保我国汽车出口产品在中东 地区长期环境服役耐久性具有重要意义。
具体实施方式
本发明模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方 法，包括氙灯光老化试验环节和中性盐雾腐蚀试验环节，具体包括如下步骤：
1)根据中东地区濒海热带沙漠气候大气老化环境特征，设置氙灯光老化试验 条件，包括辐照强度、黑板温度、箱体温度、相对湿度；
2)根据中东地区濒海热带沙漠气候大气腐蚀环境特征，设置中性盐雾腐蚀试 验条件，包括氯化钠溶液浓度、pH值、箱体温度、盐雾喷洒形式；
3)选取汽车外饰材料，依次进行氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验至相关 实验标准规定的循环次数，停止试验。
实施例1
利用氙灯光盐雾循环加速老化试验方法模拟汽车车顶涂层材料在中东滨海热 带沙漠环境中的服役环境。设置氙灯试验参数：连续光照，辐照强度： 0.60W/m2@340nm；箱体温度：50℃，黑板温度：85℃；相对湿度：60％。设置中 性盐雾腐蚀试验主要参数：氯化钠溶液浓度：1％，pH值：7，箱体温度：40℃， 盐雾喷洒形式为雾化。根据汽车车顶涂层材料的在中东滨海热带沙漠环境中的服 役环境特征分析，氙灯加速老化试验进行约1500h可以达到户外暴露1年的综合 环境应力值，大气腐蚀等级C4，中性盐雾腐蚀试验1440h可达到最高腐蚀耐久性。 基于此，可设置下表1所示的循环周期，达到汽车车顶涂层材料在中东滨海热带沙漠环境下暴晒一年的老化腐蚀效果。
表1：汽车车顶涂层的加速老化试验方法的循环周期
作为本实施例的变换，氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验循环次数不少于5次，不多于60次，氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验循环转换过程不超过30min。
其中，氙灯光老化试验时长根据户外自然暴露试验所接收的综合环境应力值 计算，单次循环不超过168h，不低于24h，氙灯光老化试验的参数可以在如下范 围内取值：辐照强度：0.35-0.75W/m2@340nm；箱体温度：35-50℃，黑板温度： 70-90℃；相对湿度：40-80％；
氙灯光老化试验时长根据户外自然暴露试验所接收的综合环境应力值计算， 单次循环不超过72h，不低于12h，中性盐雾腐蚀试验的参数可以在如下范围内取 值：氯化钠溶液浓度：1-5％，pH值：6.5-7.2，箱体温度：40±2℃。
实施例2
利用氙灯光盐雾循环加速老化试验方法模拟汽车保险杠材料在中东滨海热带 沙漠环境中的服役环境。设置氙灯试验参数：连续光照，辐照强度： 0.60W/m2@340nm；箱体温度：50℃，黑板温度：80℃；相对湿度：50％。设置中 性盐雾腐蚀试验主要参数：氯化钠溶液浓度：5％，pH值：6.8，箱体温度：40℃， 盐雾喷洒形式为雾化。根据汽车车顶涂层材料的在中东滨海热带沙漠环境中的服 役环境特征分析，氙灯加速老化试验进行约900h可以达到户外暴露1年的综合环 境应力值，大气腐蚀等级C4，中性盐雾腐蚀试验1440h可达到最高腐蚀耐久性。 基于此，可设置下表2所示的循环周期，达到汽车保险杠材料在中东滨海热带沙漠环境下暴晒一年的老化腐蚀效果。
表2：汽车保险杠材料的加速老化试验方法的循环周期
| 循环序号 | 循环1 | 循环2 | 循环3 | 循环4 |
| 循环次数/次 | 5 | 10 | 20 | 40 |
| 氙灯试验时间/h | 168 | 96 | 48 | 24 |
| 腐蚀试验时间/h | 72 | 72 | 24 | 36 |
| 相关性系数 | 0.71 | 0.73 | 0.82 | 0.89 |
作为本实施例的变换，氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验循环次数不少于5次，不多于60次，氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验循环转换过程不超过30min。
其中，氙灯光老化试验时长单次循环不超过168h，不低于24h，氙灯光老化 试验的参数可以在如下范围内取值：辐照强度：0.35-0.75W/m2@340nm；箱体温度： 35-50℃，黑板温度：70-90℃；相对湿度：40-80％；
中性盐雾腐蚀试验时长单次循环不超过72h，不低于12h，中性盐雾腐蚀试验 的参数可以在如下范围内取值：氯化钠溶液浓度：1-5％，pH值：6.5-7.2，箱体温 度：40±2℃。
实施例3
利用氙灯光盐雾循环加速老化试验方法模拟汽车车顶涂层材料在中东滨海热 带沙漠环境中的服役环境。氙灯及中性盐雾腐蚀试验条件与实施例2相同，试验 总时间与实施例1相同。基于此，可设置下表3所示的循环周期，达到汽车车顶 涂层材料在中东滨海热带沙漠环境下暴晒一年的老化腐蚀效果。
表3：汽车车顶涂层的加速老化试验方法的循环周期
| 循环序号 | 循环1 | 循环2 | 循环3 | 循环4 |
| 循环次数/次 | 10 | 20 | 40 | 60 |
| 氙灯试验时间/h | 168 | 72 | 48 | 24 |
| 腐蚀试验时间/h | 72 | 36 | 12 | 12 |
| 相关性系数 | 0.73 | 0.77 | 0.91 | 0.96 |
应用实施例
按实施例1-3所开展的汽车外饰件人工加速老化试验，得出的老化腐蚀性能与 自然暴露试验结果的相关性大于0.70，说明本发明所述氙灯盐雾人工加速试验方 法能够较好地模拟中东滨海热带沙漠气候环境，且循环次数越多，单次循环中氙 灯光老化试验与中性盐雾腐蚀试验时长越短，模拟结果一致性越高。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不 限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手 段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多 种形式的修改、替换或变更，均应属于在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于，该试验方法包括氙灯光老化试验环节和中性盐雾腐蚀试验环节，具体包括如下步骤：
1)根据中东地区濒海热带沙漠气候大气老化环境特征，设置氙灯光老化试验条件，包括辐照强度、黑板温度、箱体温度、相对湿度；
2)根据中东地区濒海热带沙漠气候大气腐蚀环境特征，设置中性盐雾腐蚀试验条件，包括氯化钠溶液浓度、pH值、箱体温度、盐雾喷洒形式；
3)选取汽车外饰材料，依次进行氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验至相关实验标准规定的循环次数，停止试验。
2.根据权利要求1所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述步骤1)中，氙灯光老化试验的参数如下：连续光照，辐照强度：0.35-0.75W/m2@340nm；箱体温度：35-50℃，黑板温度：70-90℃；相对湿度：40-80％。
3.根据权利要求2所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述步骤2)中，中性盐雾腐蚀试验的参数如下：氯化钠溶液浓度：1-5％，pH值：6.5-7.2，箱体温度：40±2℃，盐雾喷洒形式为雾化。
4.根据权利要求1至3任一项所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述步骤3)中，循环试验以氙灯光老化试验开始，以中性盐雾腐蚀试验结束。
5.根据权利要求4所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述的汽车耐候性是指汽车外饰件的耐候性。
6.根据权利要求5所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述的汽车外饰件包括汽车车顶涂料层和汽车保险杠。
7.根据权利要求6所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述步骤3)中，氙灯光老化试验时长单次循环不超过168h，不低于24h。
8.根据权利要求6所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述步骤3)中，中性盐雾腐蚀试验时长单次循环不超过72h，不低于12h。
9.根据权利要求6所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述步骤3)中，氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验循环次数不少于5次，不多于60次。
10.根据权利要求6所述的模拟中东地区濒海热带沙漠气候环境的汽车耐候性加速老化试验方法，其特征在于：所述步骤3)中，氙灯光老化试验及中性盐雾腐蚀试验循环转换过程不超过30min。
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Legal Events
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Address after: 510302 No. 204 Xingang West Road, Haizhu District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant after: China Electrical Appliance Research Institute Co.,Ltd. Address before: 510300 No. 204 Xingang West Road, Haizhu District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant before: CHINA NATIONAL ELECTRIC APPARATUS RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190405 |