科鑒檢測承接了中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所的非金屬材料老化試驗研究項目，完成了五類非金屬材料在高溫、高溫浸油、濕熱、鹽霧、霉菌、海洋環(huán)境下的老化研究，項目已順利通過驗收評審，可為中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所對非金屬材料選型提供寶貴參考。 　　圖1非金屬材料老化試驗研究課題驗收評審會 　　圍繞中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所燃氣輪機的需要，廣東科鑒檢測工程技術(shù)有限公司（以下簡稱“科鑒檢測”）通過競標承擔了非金屬材料老化試驗研究課題，完成了燃氣輪機擬選用的某型聚酰亞胺、聚四氟乙烯、三防工藝油漆、膠粘劑、密封劑等五類非金屬材料在高溫、高溫浸油、濕熱、鹽霧、霉菌、海洋環(huán)境下的加速試驗和老化規(guī)律研究，近日在沈陽航發(fā)賓館順利通過了課題驗收評審。科鑒檢測總經(jīng)理/技術(shù)負責人高軍、質(zhì)量負責人/平臺中心主任張增元等項目組人員參加了驗收評審會。驗收評審專家組聽取了項目組匯報，詳細審閱了課題資料，經(jīng)質(zhì)疑答辯和充分討論，一致認為該項目完成情況均符合雙方約定合同和技術(shù)協(xié)議的規(guī)定，驗收材料齊全、研究成果豐富，同意通過驗收。具體研究成果物清單見圖9。該項目歷時近一年，科鑒檢測發(fā)揮民營企業(yè)響應(yīng)快、決策高效的優(yōu)勢，為了確保在有限的周期內(nèi)搶時間完成任務(wù)，科鑒檢測在中標后、簽訂合同前，第一時間成立重點項目管理組，進行材料樣件的廠商和選型咨詢溝通，完成采購申請、合同簽訂并啟用自有資金預(yù)先支付；快速采購備用的超高溫老化試驗箱，避免長時間試驗設(shè)備故障可能對進度造成影響，確保重點項目進度。同時，科鑒檢測發(fā)揮專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，在招標要求和合同協(xié)議規(guī)定的基礎(chǔ)上，加大投樣和試驗數(shù)量，確保獲得滿意的試驗數(shù)據(jù)和充足的測試數(shù)據(jù)；根據(jù)試驗過程情況，及時請示和補充了投樣和試驗，補充了樣品的成分分析；幫助客戶完成了壽命特征參數(shù)分析、特征參數(shù)模型選擇、特征參數(shù)最佳模型確定、特征參數(shù)擬合預(yù)測分析等工作?？畦b檢測工作積極主動、專業(yè)技術(shù)能力強、不計較成本和利益，不嫌事多的鉆研精神，獲得了客戶充分的肯定。 　　NEWS01項目背景 　　非金屬材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，相當一部分重要的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及功能部件為非金屬材料及其制品。老化一直都是非金屬材料常見的失效模式，非金屬材料的老化，會極大地影響設(shè)備的使用壽命，甚至會造成不可預(yù)料的損失。因此，加強非金屬基礎(chǔ)材料在復(fù)雜使用環(huán)境下的老化研究，掌握非金屬材料的性能退化趨勢和老化失效規(guī)律，探索并建立非金屬材料在現(xiàn)實工況下的壽命預(yù)測方程及理論驗證方法，對非金屬材料在惡劣環(huán)境領(lǐng)域的合理應(yīng)用有著重要的戰(zhàn)略意義。 　　NEWS02研究目的 　　通過實施“非金屬材料老化試驗”項目，開展某型聚酰亞胺、填充聚四氟乙烯、油漆、膠粘劑和密封劑等5種燃機用非金屬材料的老化試驗研究，探究其在高溫老化、高溫浸油、海洋氣候、霉菌、鹽霧、濕熱等環(huán)境應(yīng)力下性能的退化演變規(guī)律，通過在試驗過程中，定期檢測產(chǎn)品的外觀、顏色、各項性能參數(shù)，獲得在各個試驗應(yīng)力水平下被試品性能參數(shù)變化趨勢，為非金屬材料使用壽命的確定提供數(shù)據(jù)支撐，最終為燃氣輪機的設(shè)計和選材提供依據(jù)。圖2非金屬材料老化試驗項目總體研究實施步驟 　　NEWS03項目實施 　　本次項目實施流程分為試驗準備、試驗前檢測、試驗運行、試驗結(jié)束四個階段。在整個試驗實施的各個環(huán)節(jié)均設(shè)置實施負責人，對試驗場地條件、試驗設(shè)備、樣品管理、樣品狀態(tài)檢查、試驗記錄，問題溝通、報告出具等方面進行全面的保障，確保試驗實施的順利完成。圖3項目實施流程圖 　　試驗研究情況1某型聚酰亞胺壽命試驗研究1）將聚酰亞胺被試品分別放置在275℃、325℃的試驗箱內(nèi)進行壽命試驗，有效試驗時間為4400h（0.5年）；2）試驗過程中，各組樣品每300h取樣進行外觀檢查、顏色變化、拉伸強度、拉伸斷裂伸長率、彎曲強度、壓縮強度、壓縮模量、摩擦系數(shù)等8個參數(shù)的測試，各組樣品完成16個時序測試；3）要求投樣200件，實際投樣708件、投試684件；項目組視情額外增加了250℃組試驗，額外開展了1200h試驗，視情對高溫組材料進行了成分分析和失效機理判定；合計獲得聚酰亞胺測試數(shù)據(jù)點876個。2某型填充聚四氟乙烯壽命試驗研究1）將填充聚四氟乙烯被試品分別放置在55℃（-10號柴油浸泡）、55℃（0號柴油浸泡）的試驗箱內(nèi)進行壽命試驗，有效試驗時間為4400h（0.5年）；2）試驗過程中，各組樣品每300h取樣進行外觀檢查、顏色變化、邵氏硬度D、拉伸強度、拉伸斷裂伸長率、壓縮強度、動摩擦系數(shù)、磨損率等8個參數(shù)的測試，各組樣品完成16個時序測試；3）要求投樣200件，實際投樣448件，投試448件，共計獲得填充聚四氟乙烯測試數(shù)據(jù)點992個。3某型油漆海洋環(huán)境下老化試驗研究1）將雙層油漆和三層油漆兩種被試品，放置在海洋環(huán)境條件下進行老化試驗，有效試驗時間為4400h（0.5年）；2）在試驗過程中，各組樣品分別投樣100個，每隔300h進行檢查和測試，每種樣品每次各取樣6件，分別完成16個時序測試；3）在試驗過程中，對每個被試品分別進行外觀檢查、顏色變化和附著力等3個參數(shù)測試，合計獲得油漆測試數(shù)據(jù)點288個。4某型膠粘劑海洋環(huán)境下老化試驗研究1）將膠粘劑被試品放置在海洋環(huán)境條件下進行老化試驗，有效試驗時間為4400h（0.5年）；2）在試驗過程中，投樣100個，每隔300h取樣進行檢查和測試，每次取樣6件，合計完成16個時序測試；3）在試驗過程中，對每個被試品分別進行外觀檢查、顏色變化和剝離強度等3個參數(shù)測試，合計獲得膠粘劑測試數(shù)據(jù)點180個。5某型密封劑三防試驗研究1）將密封劑被試品放置在霉菌試驗箱中進行了28天的霉菌試驗，投樣20個，完成5個時序的測試數(shù)據(jù)；2）將密封劑被試品放置在濕熱試驗箱中進行了480h的濕熱試驗，投樣36個，完成7個時序的測試數(shù)據(jù)；3）將密封劑被試品放置在鹽霧試驗箱中進行了240h的酸性鹽霧試驗，投樣44個，完成11個時序的測試數(shù)據(jù)；4）試驗過程中，對每個被試品分別進行外觀檢查、顏色變化和剝離強度等3個參數(shù)的測試，合計獲得密封劑測試數(shù)據(jù)點198個。研究成果經(jīng)項目組對試驗數(shù)據(jù)進行初步判定和充分分析討論后，決定采用線性、指數(shù)、逆冪、對數(shù)、多項式、灰色系統(tǒng)理論、布朗漂移運動等函數(shù)模型對各個試驗條件下的性能參數(shù)進行擬合。并對各個統(tǒng)計模型采用最小二乘法進行了線性化求解參數(shù)，分析其線性相關(guān)系數(shù)、擬合優(yōu)度、誤差，最終給出具有退化特征的參數(shù)項目、最優(yōu)的特征參數(shù)預(yù)測模型及其函數(shù)。通過研究，獲得了某型聚酰亞胺的實際耐溫極限及耐受能力，得到了：——某型聚酰亞胺的特征參數(shù)為顏色變化、拉伸強度、拉伸斷裂伸長率、彎曲強度和壓縮模量，性能退化規(guī)律為顏色變化選擇冪函數(shù)模型，拉伸強度、彎曲強度選擇指數(shù)模型，壓縮模量選擇線性模型，拉伸斷裂伸長率選擇對數(shù)函數(shù)模型；同時，得到了該型聚酰亞胺的長期耐溫范圍，給出了后續(xù)研究建議的研究溫度范圍。圖4某型聚酰亞胺性能退化曲線圖 　　——某型填充聚四氟乙烯的邵氏硬度參數(shù)在55℃泡油環(huán)境下具有長期穩(wěn)定性，獲得了其特征參數(shù)為邵氏硬度、壓縮強度，性能退化規(guī)律為邵氏硬度選擇指數(shù)模型，壓縮模強度選擇對數(shù)函數(shù)模型；同時，也初步獲得了在不同柴油型號浸泡條件下兩者存在的差別。圖5某型填充聚四氟乙烯性能退化曲線圖 　　——某型雙層油漆和三層油漆海洋環(huán)境耐受能力，得到在半年時間周期內(nèi)油漆性能參數(shù)還沒有實質(zhì)性退化的特性，建議后期開展更長時間的試驗獲得更充足的油漆海洋環(huán)境壽命數(shù)據(jù)。圖6某型油漆海洋環(huán)境下性能退化曲線圖 　　——某型膠粘劑在海洋氣候環(huán)境下的特征參數(shù)為顏色變化和剝離強度，性能退化規(guī)律為顏色變化選擇冪函數(shù)模型、剝離強度選擇指數(shù)模型。圖7某型膠粘劑海洋環(huán)境下性能退化曲線圖 　　——某型密封劑在三防試驗中，濕熱條件下顏色變化最快，并經(jīng)過96小時后基本穩(wěn)定，在霉菌條件下顏色變化相對較慢；得到了某型密封劑在酸性鹽霧條件下剝離強度變化最快，在濕熱條件下剝離強度相對較慢。圖8某型密封劑三防性能退化曲線圖 　　本項目對深入開展非金屬材料的老化試驗提供了研究基礎(chǔ)，相關(guān)技術(shù)方法的研究成果用于為其他多家客戶提供了技術(shù)服務(wù)；相關(guān)研究對象的研究結(jié)果可為中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所對非金屬材料選型提供寶貴參考。圖9成果物清單 　　結(jié)語廣東科鑒檢測工程技術(shù)有限公司一直將“讓中華民族的產(chǎn)品更可靠”作為企業(yè)發(fā)展使命，貫徹執(zhí)行“科學公正、誠信專業(yè)、便捷高效、持續(xù)改進”的質(zhì)量方針，積極致力于為國內(nèi)廣大客戶提升國產(chǎn)高端儀器和高端裝備的質(zhì)量與可靠性水平，為國家重大科研、型號工程和企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量提升與把關(guān)添磚加瓦。