科鑒檢測承接了中國航發沈陽發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、海洋環境下的老化研究，項目已順利通過驗收評審，可為中國航發沈陽發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 　　圍繞中國航發沈陽發動機研究所燃氣輪機的需要，廣東科鑒檢測工程技術有限公司（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、海洋環境下的加速試驗和老化規律研究，近日在沈陽航發賓館順利通過了課題驗收評審。科鑒檢測總經理/技術負責人高軍、質量負責人/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，經質疑答辯和充分討論，一致認為該項目完成情況均符合雙方約定合同和技術協議的規定，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，科鑒檢測發揮民營企業響應快、決策高效的優勢，為了確保在有限的周期內搶時間完成任務，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，科鑒檢測發揮專業技術優勢，在招標要求和合同協議規定的基礎上，加大投樣和試驗數量，確保獲得滿意的試驗數據和充足的測試數據；根據試驗過程情況，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分析、特征參數模型選擇、特征參數最佳模型確定、特征參數擬合預測分析等工作。科鑒檢測工作積極主動、專業技術能力強、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 　　非金屬材料已經廣泛應用于各行各業，相當一部分重要的產品結構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，會極大地影響設備的使用壽命，甚至會造成不可預料的損失。因此，加強非金屬基礎材料在復雜使用環境下的老化研究，掌握非金屬材料的性能退化趨勢和老化失效規律，探索并建立非金屬材料在現實工況下的壽命預測方程及理論驗證方法，對非金屬材料在惡劣環境領域的合理應用有著重要的戰略意義。 　　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、濕熱等環境應力下性能的退化演變規律，通過在試驗過程中，定期檢測產品的外觀、顏色、各項性能參數，獲得在各個試驗應力水平下被試品性能參數變化趨勢，為非金屬材料使用壽命的確定提供數據支撐，最終為燃氣輪機的設計和選材提供依據。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、試驗結束四個階段。在整個試驗實施的各個環節均設置實施負責人，對試驗場地條件、試驗設備、樣品管理、樣品狀態檢查、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、摩擦系數等8個參數的測試，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據點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、磨損率等8個參數的測試，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據點992個。3某型油漆海洋環境下老化試驗研究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個參數測試，合計獲得油漆測試數據點288個。4某型膠粘劑海洋環境下老化試驗研究1）將膠粘劑被試品放置在海洋環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個參數測試，合計獲得膠粘劑測試數據點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個時序的測試數據；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個時序的測試數據；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個時序的測試數據；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個參數的測試，合計獲得密封劑測試數據點198個。研究成果經項目組對試驗數據進行初步判定和充分分析討論后，決定采用線性、指數、逆冪、對數、多項式、灰色系統理論、布朗漂移運動等函數模型對各個試驗條件下的性能參數進行擬合。并對各個統計模型采用最小二乘法進行了線性化求解參數，分析其線性相關系數、擬合優度、誤差，最終給出具有退化特征的參數項目、最優的特征參數預測模型及其函數。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，性能退化規律為顏色變化選擇冪函數模型，拉伸強度、彎曲強度選擇指數模型，壓縮模量選擇線性模型，拉伸斷裂伸長率選擇對數函數模型；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在55℃泡油環境下具有長期穩定性，獲得了其特征參數為邵氏硬度、壓縮強度，性能退化規律為邵氏硬度選擇指數模型，壓縮模強度選擇對數函數模型；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境耐受能力，得到在半年時間周期內油漆性能參數還沒有實質性退化的特性，建議后期開展更長時間的試驗獲得更充足的油漆海洋環境壽命數據。圖6某型油漆海洋環境下性能退化曲線圖 　　——某型膠粘劑在海洋氣候環境下的特征參數為顏色變化和剝離強度，性能退化規律為顏色變化選擇冪函數模型、剝離強度選擇指數模型。圖7某型膠粘劑海洋環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，并經過96小時后基本穩定，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，相關技術方法的研究成果用于為其他多家客戶提供了技術服務；相關研究對象的研究結果可為中國航發沈陽發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 　　結語廣東科鑒檢測工程技術有限公司一直將“讓中華民族的產品更可靠”作為企業發展使命，貫徹執行“科學公正、誠信專業、便捷高效、持續改進”的質量方針，積極致力于為國內廣大客戶提升國產高端儀器和高端裝備的質量與可靠性水平，為國家重大科研、型號工程和企業產品的質量提升與把關添磚加瓦。