大氣暴露試驗(yàn)的案例
汽車試驗(yàn)：汽車整車大氣暴露試驗(yàn)方法及流程
如今，在清潔能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等新技術(shù)不斷發(fā)展、消費(fèi)者對汽車品質(zhì)的追求不斷提高的形勢下，中國汽車行業(yè)對更精確、站位更高、更具普適性的大氣暴露試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有著迫切的需求。因此汽車整車大氣暴露試驗(yàn)是必不可少的。
汽車是露天行駛的交通工具，在任何環(huán)境條件下使用都將受到各種環(huán)境氣候因素和大氣腐蝕介質(zhì)的綜合作用而發(fā)生老化腐蝕和損壞，因此，選擇典型的，有代表性的環(huán)境開展大氣暴露試驗(yàn)，可達(dá)到事半功倍的效果。
大氣暴露試驗(yàn)一種自然環(huán)境試驗(yàn)，它是將非包裝狀態(tài)的產(chǎn)品暴露在自然環(huán)境中，在規(guī)定的時間內(nèi)直接經(jīng)受自然環(huán)境因素的綜合作用，評價該產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性。
汽車整車大氣暴露試驗(yàn)方法及流程
一、試驗(yàn)簡介
汽車整車大氣暴露試驗(yàn)是將樣車置于能代表某一氣候類型區(qū)域的自然大氣環(huán)境條件下進(jìn)行暴露試驗(yàn)，讓其經(jīng)受陽光、熱、水、汽、雨水、氧、臭氧及其他環(huán)境因素的綜合作用。按規(guī)定的暴露試驗(yàn)期限，定期檢測樣車用非金屬材料制
品的外觀和其他性能、金屬材料制品的腐蝕情況和功能件的操作情況，從而評價樣車耐自然環(huán)境大氣老化、大氣腐蝕性能及操作使用功能。
二、試驗(yàn)條件
1、暴露場地要求
1）暴露場地應(yīng)選擇在能代表某種氣候類型的自然環(huán)境或樣車實(shí)際使用的環(huán)境區(qū)域內(nèi)。
注1：根據(jù)氣候條件，我國的氣候可分為14個氣候帶。
注2：特殊需要的工業(yè)暴露場設(shè)在廠礦密集區(qū)內(nèi)；鹽霧氣候暴露場設(shè)在空氣鹽分濃的海邊或海島上。
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但石墨烯薄膜在制備過程不可避免會引入空位、晶界等結(jié)構(gòu)缺陷，將其長時間暴露在空氣中，腐蝕介質(zhì)容易通過這些缺陷與基底金屬發(fā)生反應(yīng)，且高導(dǎo)電的石墨烯薄膜將促進(jìn)界面處的電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而加速基底金屬的腐蝕。
近期，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員王立平團(tuán)隊(duì)利用CVD技術(shù)在多晶銅襯底上成功制備了一系列的氮摻雜石墨烯薄膜，通過調(diào)節(jié)NH3的氣流量獲得不同氮濃度的氮摻雜石墨烯薄膜。相關(guān)結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在Journal of Materials Chemistry A（2018, 6, 24136-24148）上，并作為期刊的Inside back cover被亮點(diǎn)報道。
同時，研究發(fā)現(xiàn)氮摻入石墨烯晶格網(wǎng)絡(luò)中會造成薄膜體系的導(dǎo)電率相比于原始石墨烯下降，在大氣長效暴露試驗(yàn)條件下，低導(dǎo)電的氮摻雜石墨烯薄膜可抑制電子在腐蝕界面的傳輸，降低銅和氮摻雜石墨烯界面處的電化學(xué)腐蝕速率，有效延緩腐蝕區(qū)域的擴(kuò)散，表現(xiàn)出更佳的長效腐蝕防護(hù)性能（圖1），但該方法仍不能根除薄膜在生長過程中形成的結(jié)構(gòu)缺陷，以及所造成的表面不均勻的腐蝕點(diǎn)。
圖1 氮摻雜石墨烯薄膜的長效腐蝕防護(hù)機(jī)理
另一方面，六方氮化硼（h-BN）納米片作為一種石墨烯類似物，也具有很好的抗?jié)B透性。王立平團(tuán)隊(duì)通過CVD法在多晶銅襯底上生長出不同層數(shù)的h-BN薄膜，由于h-BN自身的絕緣特性，無論是單層或是多層h-BN薄膜，將其包覆在銅襯底表面都表現(xiàn)出優(yōu)異的大氣長效防護(hù)性能。在高溫加熱條件下（200℃），單層h-BN薄膜包覆銅箔的氧化主要發(fā)生在薄膜晶界和缺陷處，而多層h-BN的氧化主要集中在薄膜的褶皺區(qū)；相比于單層h-BN薄膜，多層h-BN薄膜能夠有效阻礙氧氣的橫向擴(kuò)散，顯著提高了基底銅的抗氧化性能（圖2）。
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