自然暴晒试验是检测、评价产品在真实服役环境条件下质量耐久性的重要手段,有利于提前掌握产品在实际使用过程存在问题和缺陷,可为新材料、新产品研发和产品质量服役寿命提升提供实证数据支持。
将产品暴露于世界上所有气候条件中是不现实的,一般都是根据产品已知的环境失效类型及预期产品市场来选择适当的气候与地点进行产品气候老化试验。对于产品气候老化试验来说,一般以湿热及干热两种典型气候环境作为基准试验气候,湿热气候具有高温、高湿的特点,干热气候具有日照时间长、昼夜温差大、气候干燥的特点,这两种气候对产品老化最为明显。湿热环境和干热环境对气候老化的考核各有侧重,湿热环境由于空气湿度高,主要考核对水敏感的高分子材料耐老化性能;干热环境一般日照时间长、空气温度高,对大多数高分子材料的老化影响都十分明显。
国际上,通常以美国迈阿密湿热自然环境基准试验点和凤凰城干热自然环境基准试验点为标准。这两大基准试验点分别具有典型的亚热带气候环境和沙漠气候环境,且远离大城市,以降低工业或城市污染的影响。相应地,琼海湿热自然环境试验基地和吐鲁番干热自然环境试验基地是我国典型气候老化试验基地,这两个基地气候条件分别与美国迈阿密湿热自然环境试验基地和凤凰城干热自然基地的严酷程度接近,是针对我国工业产品服役环境开展自然环境试验研究的理想场所。
图1 琼海湿热自然环境试验基地
图2 吐鲁番干热自然环境试验基地
表1 我国琼海湿热试验基地与美国迈阿密湿热试验基地环境条件对比
试验站名称
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琼海
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迈阿密
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纬度
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19°14′N
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25º 52' N
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经度
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110°28′E
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80º 27' W
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海拔
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10m
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3m
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平均温度
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27.4℃
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23℃
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平均最高温度
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40.2℃
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-
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平均最低温度
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9.1℃
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-
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年平均相对湿度
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87%
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78%
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年降雨量
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2134mm
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1685mm
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年太阳辐射量
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5190MJ/m2
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6588MJ/m2
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表2 我国吐鲁番干热试验基地与美国凤凰城干热试验基地环境条件对比
试验站名称
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吐鲁番
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凤凰城
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纬度
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41°25′N
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33°54′N
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经度
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89°10′E
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112°8′W
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海拔
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32.8m
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610m
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平均温度
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17.4℃
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22℃
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平均最高温度
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42.7℃
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39℃
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平均最低温度
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-8.2℃
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8℃
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年平均相对湿度
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27.9%
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37%
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年降雨量
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16.4mm
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255mm
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年太阳辐射量
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7000MJ/m2 (45°)
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8004MJ/m2(0°)
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