Hızlandırılmış yaşlanma - Accelerated aging

Bu makale, ürün test yöntemi hakkındadır. Tıbbi durum için, bkz. Hızlandırılmış yaşlanma hastalığı .

Hızlandırılmış yaşlanma , nesnelerin normal yaşlanma sürecini hızlandırmak için ağırlaştırılmış ısı, nem, oksijen, güneş ışığı, titreşim vb. koşulları kullanan testtir. Genellikle bir laboratuvarda kontrollü standart test yöntemleri ile daha kısa sürede beklenen stres seviyelerinin uzun vadeli etkilerini belirlemeye yardımcı olmak için kullanılır . Gerçek ömür verileri mevcut olmadığında , bir ürünün faydalı ömrünü veya raf ömrünü tahmin etmek için kullanılır. Bu, faydalı ömürlerini tamamlayacak kadar uzun süredir var olmayan ürünlerde meydana gelir: örneğin, yeni bir araba motoru türü veya yedek eklemler için yeni bir polimer.

Ürüne tabi tutularak fiziksel test veya kimyasal test yapılır.

  • uzun zaman periyotları için temsili stres seviyeleri,
  • doğal yaşlanmanın etkilerini hızlandırmak için kullanılan alışılmadık derecede yüksek stres seviyeleri veya
  • kasıtlı olarak başarısızlıkları zorlayan stres seviyeleri (daha fazla analiz için).

Mekanik parçalar, normal kullanımda alacaklarının çok üzerinde, çok yüksek hızda çalıştırılır. Kimyasal bozulmayı hızlandırmak için polimerler genellikle yüksek sıcaklıklarda tutulur. Çevre odaları sıklıkla kullanılır.

Ayrıca, test edilen cihaz veya malzeme, sıcaklık, nem, basınç, gerinim vb.'de hızlı (ancak kontrollü) değişikliklere maruz kalabilir. Örneğin, ısı ve soğuk döngüleri, birkaç saat boyunca gündüz ve gece etkisini simüle edebilir veya dakika.

Kütüphane ve arşiv koruma bilimi

Hızlandırılmış yaşlandırma, kütüphane ve arşiv koruma biliminde de kullanılmaktadır. Bu bağlamda, genellikle kağıt olan bir malzeme, doğal yaşlanma sürecini hızlandırmak amacıyla aşırı koşullara tabi tutulur. Genellikle aşırı koşullar yüksek sıcaklıktan oluşur, ancak konsantre kirleticilerden veya yoğun ışıktan yararlanan testler de mevcuttur. Bu testler birkaç amaç için kullanılabilir.

  • Belirli koruma tedavilerinin uzun vadeli etkilerini tahmin etmek. Böyle bir testte, işlem görmüş ve işlem görmemiş kağıtların her ikisi de tek bir sabit, standartlaştırılmış koşullar kümesine tabi tutulur. Ardından, işlemin kağıdın ömrü üzerinde olumlu veya olumsuz bir etkisi olup olmadığını belirlemek amacıyla ikisi karşılaştırılır.
  • Kağıt çürümesinin temel süreçlerini incelemek. Böyle bir testte amaç, belirli bir kağıt türü için belirli bir sonucu tahmin etmek değil, çürümenin kimyasal mekanizmalarını daha iyi anlamaktır.
  • Belirli bir kağıt türünün ömrünü tahmin etmek. Böyle bir testte, kağıt numuneler genellikle birkaç yüksek sıcaklığa ve depolanacakları bağıl neme eşdeğer sabit bir bağıl nem seviyesine tabi tutulur. Araştırmacı daha sonra her sıcaklıkta numunelerin katlanma dayanıklılığı gibi ilgili kalitesini ölçer. Bu, araştırmacının belirli bir bozulma düzeyine ulaşılması için her sıcaklıkta kaç gün gerektiğini belirlemesine olanak tanır. Araştırmacı, toplanan verilerden, kağıdın normal koşullar altında saklanacağı sıcaklıklar gibi daha düşük sıcaklıklarda numunelerin bozunma hızını tahmin eder. Teoride bu, araştırmacının kağıdın ömrünü tahmin etmesine izin verir. Bu test Arrhenius denklemine dayanmaktadır . Bununla birlikte, bu tür bir test, sık sık eleştiri konusu olmaktadır.

Bu testlerin gerçekleştirilmesi için önerilen tek bir koşul kümesi yoktur. Aslında, 22 ila 160 santigrat derece arasındaki sıcaklıklar, %1 ila %100 arasındaki bağıl nemler ve bir saatten 180 güne kadar olan test süreleri kullanılmıştır. ISO 5630-3, sabit bir dizi koşul kullanıldığında 80 santigrat derece ve %65 bağıl nemde hızlandırılmış yaşlandırmayı önerir.

Kağıtların tabi olduğu koşullardaki değişikliklerin yanı sıra, testin kurulabileceği birçok yol da vardır. Örneğin, Kongre Kütüphanesi, iklim kontrollü bir odaya sadece tek sayfaları yerleştirmek yerine, numunelerin hava geçirmez bir cam tüpte kapatılmasını ve kağıtların, yaşlanabilmelerine daha çok benzeyen yığınlar halinde eskitilmesini önerir. tek sayfalar yerine normal koşullar.

Tarih

Kağıdın ısı yoluyla bozulmasını yapay olarak hızlandırma tekniği, W. Herzberg tarafından tanımlandığında 1899'da biliniyordu. Hızlandırılmış yaşlanma, 1920'lerde, Amerika Birleşik Devletleri ve İsveç'teki çeşitli kağıtların kalıcılığını sıralamak için güneş ışığı ve yüksek sıcaklıkları kullanan testlerle daha da rafine edildi. 1929'da, RH Rasch tarafından 100 santigrat derecede 72 saatin 18-25 yıllık doğal yaşlanmaya eşdeğer kabul edildiği sık kullanılan bir yöntem ortaya kondu.

1950'lerde araştırmacılar, bağıl nemin kağıt bozulmasına neden olan kimyasal süreçleri etkilediğine ve bozulmaya neden olan reaksiyonların farklı aktivasyon enerjilerine sahip olduğuna işaret ederek, kuru ısıya ve tek bir sıcaklığa dayanan hızlandırılmış yaşlandırma testlerinin geçerliliğini sorgulamaya başladılar . Bu, Baer ve Lindström gibi araştırmacıları Arrhenius denklemi ve gerçekçi bir bağıl nem kullanarak hızlandırılmış yaşlanma tekniklerini savunmaya yöneltti.

eleştiri

Hızlandırılmış yaşlanma teknikleri, özellikle Arrhenius denklemini kullananlar, son yıllarda sıklıkla eleştirilmiştir. Bazı araştırmacılar, Arrhenius denkleminin test edilen kağıtların ömrünü nicel olarak tahmin etmek için kullanılabileceğini iddia ederken, diğer araştırmacılar aynı fikirde değil. Birçoğu, bu yöntemin test edilen kağıtlar için kesin bir kullanım ömrü tahmin edemediğini, ancak kağıtları kalıcılığa göre sıralamak için kullanılabileceğini iddia ediyor. Birkaç araştırmacı, bu tür sıralamaların bile aldatıcı olabileceğini ve bu tür hızlandırılmış eskitme testlerinin yalnızca belirli bir işlemin veya kağıt kalitesinin kağıdın kalıcılığı üzerinde olumlu veya olumsuz bir etkisi olup olmadığını belirlemek için kullanılabileceğini iddia ediyor.

Bu şüpheciliğin birkaç nedeni var. Bir argüman, daha yüksek sıcaklıklarda, düşük sıcaklıklardan tamamen farklı kimyasal süreçlerin gerçekleştiğidir; bu, hızlandırılmış yaşlanma süreci ile doğal yaşlanma sürecinin paralel olmadığı anlamına gelir. Bir diğeri ise kağıdın “karmaşık bir sistem” olması ve Arrhenius denkleminin yalnızca temel reaksiyonlara uygulanabilmesidir. Diğer araştırmacılar, bu deneyler sırasında bozulmanın ölçülme yollarını eleştiriyor. Bazıları, bir makalenin kütüphane ve arşiv amaçları için kullanılamaz olarak kabul edildiği standart bir nokta olmadığına dikkat çekiyor. Diğerleri, kağıdın makroskopik, mekanik özellikleri ile moleküler, kimyasal bozulma arasındaki korelasyon derecesinin ikna edici bir şekilde kanıtlanmadığını iddia ediyor. Bu yöntemin otomotiv endüstrisinde korozyon performansını değerlendirme yöntemi olarak kullanımına ilişkin çekinceler belgelenmiştir.

Hızlandırılmış yaşlandırma testlerinin kalitesini artırmak için bazı araştırmacılar, hızlandırılmış yaşlandırma işlemine tabi tutulmuş malzemeleri doğal yaşlandırma işlemine tabi tutulmuş malzemelerle karşılaştırmaya başladılar. Örneğin, Kongre Kütüphanesi, yapay olarak yaşlandırılmış malzemeleri yüz yıl boyunca doğal yaşlanmaya maruz kalmasına izin verilen malzemelerle karşılaştırmak için 2000 yılında uzun vadeli bir deney başlattı .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar