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嘉峪检测网 2017-10-10 15:34
人类希望掌控命运的探索从未停止，也许预测人类的寿命尚未实现，但预测材料的寿命却已经不是梦想。非但不是梦想，而且已经有很成熟的标准了。
故事要追溯到二次大战时期。不知道大家有没有听说过曼哈顿计划？美国陆军部于1942年6月开始实施利用核裂变反应来研制原子弹的计划，该工程集中了当时西方国家（除纳粹德国外）最优秀的核科学家，历时3年，于1945年7月16日成功地进行了世界上第一次核爆炸，并按计划制造出两颗实用原子弹。整个工程取得圆满成功。
但这和寿命预测有什么关系？别急，在核武器的研制过程中，发现一些橡胶材质的密封件老化了，有一个部门专门负责核武器系统中非核部分的安全可靠性能，该部门便开展了橡胶材料的长期老化研究，形成了可能是最早的寿命预测的方法，这个传奇的部门便是美国桑迪亚国家实验室的前身。
材料寿命预测靠谱吗？
以橡胶为例，橡胶的老化以热老化为主，根据阿累尼乌斯方程，老化速率是与温度呈线性关系的，这就是说时间与温度有了一个简单的数学关系，如果我们在3~4个不同的温度下做热老化测试，时间节点可以选择某项物理性能下降到50%的时间，这样就可作出一条时间与温度的线性图，在这条线上，我们就可找到某温度下对应的时间（即寿命）或在某时间下对应的温度（比如长期使用温度）。
此后，随着新的实验、表征、分析手段的发展以及高分子科学理论的发展，材料的科学寿命预测也从单一粗糙的阿伦尼乌斯方程走向了个性化、精准化。所以高分子材料的寿命预测是有着坚实的科学基础与不断发展的理论模型的。
国际上从上世纪50年代就开始了包括橡胶、塑料等高分子材料服役寿命的研究，之后越来越受重视。早期研发机构集中在一些国家级实验室，随之，通用公司 、3M公司、Rapra、UL等公司也在不断进行深入的技术研究和商业化应用。国外相关数据逐步在发布，研究领域也从橡胶扩展到其他各类高分子材料，影响因素从热延伸到光、湿度、污染等多个因素。
其中不得不提UL为高分子材料寿命预测所做的贡献。UL的黄卡在材料界久负盛名，其中的Relative Thermal Index（RTI）就是材料寿命指数。RTI是材料长期暴露于高温条件中保持特定性能（力学、电学等）的一项指标，用来度量材料的耐热性。UL的工作使得材料寿命预测向商业化应用大大迈进了一步。
高分子材料寿命预测项目
1、推算材料在特定温度/应力下的使用寿命
2、预测材料能长期应用的最高温度
3、探索材料在复杂环境下的使用寿命
4、研究材料的应用表现和老化机理
高分子材料寿命预测方法标准
1、塑料寿命预测标准
UL 746B / GB 7142 / ISO 2578 / GB/T 7147
ISO 4892-2 / ASTM G155
2、橡胶寿命预测标准
ASTM D573 / ISO 11346 / ISO 23529 / GB 20028
HG/T 3087 / GJB92.1, GJB92.2
3、电线电缆寿命预测标准
SAE AS 22759 / ESA /SCC 3901 / IEC 60216
IEEE 383
4、绝缘材料寿命预测标准
GB/T 11026 / IEC 60216 / GB 20631.2
高分子材料寿命预测设备
寿命推算用到的最重要的设备是换气烘箱
来源：SGS IND
