ما هو Chemical Resistance؟
اختبار المقاومة الكيميائية هو اختبار يتم فيه غمر العينة في سائل كيميائي محدد عند درجة حرارة ووقت محددين؛ وهي تجربة يتم فيها قياس التغير في الكتلة والحجم والمظهر والخواص الميكانيكية.
الغرض من Chemical Resistance
الهدف هو التحقق من احتفاظ المادة بخصائصها ضد المواد الكيميائية الموجودة في بيئة الخدمة.
على أي منتجات يُطبَّق Chemical Resistance؟
- أنابيب مصنع المواد الكيميائية ومواد الخزان
- أجزاء مقصورة محرك السيارة
- الحشيات وعناصر الإحكام
- الطلاءات والاشعال
في أي قطاعات يُستخدم Chemical Resistance؟
المواصفات المتعلقة بـ Chemical Resistance
- ISO 175
- ASTM D543
- ISO 4599 (تحت التوتر)
- ISO 22088 (تكسير الإجهاد البيئي)
شروط Chemical Resistance
- Kimyasal
- سائل يمثل وسط الخدمة؛ المحددة في المواصفات
- درجة حرارة
- درجة حرارة الخدمة أو درجة الحرارة المتسارعة المحددة في المعيار
- المدة
- محددة في المعيار؛ عادة أيام إلى أسابيع
- التغيير المقاس
- الكتلة والحجم والصلابة والمظهر وخصائص الشد
جهاز Chemical Resistance
- تراجع الأواني والحمامات التي يمكن التحكم في درجة حرارتها
- الموازين التحليلية وأدوات القياس
- اختبار الشد (ما بعد التعرض)
- غطاء الدخان وتخزين المواد الكيميائية
متطلبات العينة لـ Chemical Resistance
- يجب أن تتوافق أبعاد العينة وحالة السطح مع المعيار
- يجب تسجيل جميع القياسات قبل التعرض
- يجب أن تبقى عينات المراقبة (غير المكشوفة) معًا
- يجب مراقبة نضارة المواد الكيميائية وتركيزها
مدة Chemical Resistance
من 1 إلى 6 أسابيع حسب المدة.
إجراء Chemical Resistance
- 1يتم قياس العينات ووزنها.
- 2يتم تحضير المادة الكيميائية ورفعها إلى درجة الحرارة.
- 3يتم غمر العينات لفترة زمنية محددة.
- 4تتم إزالة العينات وتنظيفها وتكييفها.
- 5يتم قياس تغير الكتلة والحجم والمظهر.
- 6يتم قياس الخواص الميكانيكية مرة أخرى ومقارنتها بالتحكم.
معايير قبول Chemical Resistance
معايير القبول موضحة في المواصفات: يبقى تغيير الكتلة/الحجم وفقدان الخواص الميكانيكية أقل من الحد المسموح به.
تقييم النتائج
زيادة درجة الحرارة قد تغير الآلية. لا يمكن ترجمة نتيجة الاختبار المتسارعة مباشرة إلى مدة الخدمة. يتطور التشقق الإجهادي المحيطي في المواد تحت التوتر بسرعة أكبر بكثير مما يحدث في الغمر الخالي من الإجهاد؛ إذا كان هناك هذا الخطر، فيجب إجراء اختبار نوع ISO 22088.
تقرير Chemical Resistance
- تم تطبيق المعيار
- الكيميائية والتركيز ودرجة الحرارة
- مدة التعرض
- قبل / بعد القياسات ومقارنة السيطرة
- نتائج المظهر
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- مواصفات المنتج والمنشأة
اختبارات البلاستيك — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Chemical Resistance؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد اختبارات البلاستيك السلوك الميكانيكي والحراري وسلوك الاحتراق لمادة بوليمرية. على عكس المعادن، فإن البلاستيك لَزِج مرن: يعتمد سلوكه على سرعة التحميل ودرجة الحرارة والرطوبة. لذلك تعطي المادة نفسها نتائج مختلفة في ظروف مختلفة، وتُعد ظروف الاختبار جزءًا لا ينفصل عن النتيجة.
النتيجة العملية للُّزوجة المرنة هي كالتالي: يستمر الجزء البلاستيكي في التشوه بمرور الوقت تحت حمل ثابت (الزحف)، وينخفض الإجهاد الذي يتحمله عند تشوه ثابت بمرور الوقت (استرخاء الإجهاد). يرتخي وصل ملولب، ويفقد مشبك قوة شده، ويترهل رف بمرور الوقت. لا يُظهر اختبار الشد القصير المدى هذا السلوك؛ بل يلزم اختبار طويل المدى أو نموذج متسارع.
السلوك الحراري هو المحور الرئيسي الثاني. يشير معدل تدفق الانصهار إلى قابلية تشكيل المادة واتساق الدفعات؛ وتعطي درجة حرارة الانحراف الحراري ونقطة تليّن فيكات حدًا تقريبيًا لدرجة حرارة الخدمة. أما التحليل الحراري (DSC وTGA وDMA) فيكشف هوية المادة: درجة حرارة الانتقال الزجاجي، وسلوك الانصهار، والتبلور، ونسبة الحشو، ودرجة حرارة التحلل.
سلوك الاحتراق هو المحور الثالث ويرتبط مباشرة بمعايير المنتج. تُكتب فئة UL 94 ومؤشر الأكسجين الحدّي في نشرة بيانات المادة؛ ويُطلب صنف معين لغلاف جهاز كهربائي، بينما يُطبَّق نظام تصنيف مختلف على منتج إنشائي.
التقادم هو الجزء الأكثر تخطيًا في هذا المجال. تتحلل البلاستيك تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية والحرارة والرطوبة والأكسجين: يتغير اللون، ويتشقق السطح، وتنخفض مقاومة الصدم. بالنسبة لجزء مخصص للاستخدام الخارجي، فإن المهم ليس قيمه في اليوم الأول بل قيمه بعد التقادم. تعمل أجهزة القوس الزينوني والأشعة فوق البنفسجية الفلورية على تسريع هذا التحلل وإتاحة المقارنة.
تُكتب نتيجة هذه الفئة عادةً في نشرة بيانات المادة، وتشير معايير المنتج إلى تلك النشرة. لكن قد يكون هناك فرق بين قيمة النشرة وسلوك الجزء الفعلي: فالتوجه الناتج أثناء القولبة، وخطوط اللحام، والإجهادات الداخلية تجعل الجزء يتصرف بشكل مختلف عن العينة.
أضاف استخدام المحتوى المعاد تدويره سؤالًا جديدًا إلى هذا المجال. تتفاوت الراتنجات المعاد تدويرها من دفعة إلى أخرى؛ وقد تتغير الخصائص الميكانيكية واللون وسلوك الاحتراق بين الدفعات. لذلك فإن فحص المواد الواردة ليس خيارًا بل ضرورة للمصنّع الذي يستخدم مواد معاد تدويرها.
مجموعات الطرق في هذا المجال
ميكانيكي
الشد، والضغط، والانحناء، وصدمة تشاربي وإيزود، والصلادة (شور)، والزحف، والتشقق الإجهادي البيئي.
حراري
مؤشر تدفق الانصهار (MFI)، درجة حرارة الانحراف الحراري (HDT)، درجة حرارة تليّن فيكات، التمدد الحراري الخطي.
التحليل الحراري
درجات حرارة الانتقال والتبلور بواسطة DSC، والتركيب والتحلل بواسطة TGA، والسلوك الميكانيكي الديناميكي بواسطة DMA.
الاحتراق
تصنيف UL 94، مؤشر الأكسجين الحدّي (LOI)، اختبارات السلك المتوهج ولهب الإبرة.
شيخوخة
التقادم المتسارع بالقوس الزينوني والأشعة فوق البنفسجية الفلورية، التقادم بالهواء الساخن، الرطوبة والتكاثف.
فيزيائي
الكثافة، امتصاص الماء، محتوى الرماد، نفاذية الغاز وبخار الماء في الأغشية والصفائح.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تفسير نتيجة اختبار بلاستيك دون تحديد سرعة الاختبار ودرجة حرارته؛ فالسلوك اللَّزِج المرن يعتمد على هذين المعلمين.
- لا تنتقل نتيجة العينة مباشرة إلى الجزء الفعلي؛ فالتوجه الناتج عن القولبة وخطوط اللحام عاملان حاسمان.
- قيم HDT وفيكات ليست درجات حرارة خدمة؛ بل هي إشارة تقريبية إلى حد أعلى ولا تسري تحت الحمل.
- تعتمد فئة UL 94 على السماكة؛ ويتطلب سُمك جدار مختلف إعادة التحقق.
- بالنسبة للبوليمرات الماصة للرطوبة (مثل البولي أميد)، تكون النتائج مضللة ما لم تُجرَ عملية تكييف.
- نتائج ASTM D638 وISO 527 ليست متكافئة بشكل مباشر؛ تختلف هندسة العينة وتعريفات المعدل.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- اختيار المواد واعتماد الموردين
- تلبية متطلبات القابلية للاشتعال والمتطلبات الحرارية في معيار المنتج
- التحقق من استخدام المحتوى المعاد تدويره ومراقبة الدفعات
- التحكم في عملية القولبة واتساق الدفعات
- إثبات مقاومة التقادم للاستخدام الخارجي
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Chemical Resistance
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع Chemical Resistance؟
تم تنفيذ Chemical Resistance في النطاق ISO 175, ASTM D543, ISO 4599 (تحت التوتر) و ISO 22088 (تكسير الإجهاد البيئي). يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها Chemical Resistance؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على أنابيب مصنع المواد الكيميائية ومواد الخزان, أجزاء مقصورة محرك السيارة, الحشيات وعناصر الإحكام و الطلاءات والاشعال. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ Chemical Resistance؟
المعلمات المحددة هي: Kimyasal — سائل يمثل وسط الخدمة؛ المحددة في المواصفات, درجة حرارة — درجة حرارة الخدمة أو درجة الحرارة المتسارعة المحددة في المعيار و المدة — محددة في المعيار؛ عادة أيام إلى أسابيع. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ Chemical Resistance؟
يجب أن تتوافق أبعاد العينة وحالة السطح مع المعيار, يجب تسجيل جميع القياسات قبل التعرض و يجب أن تبقى عينات المراقبة (غير المكشوفة) معًا. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق Chemical Resistance؟
من 1 إلى 6 أسابيع حسب المدة. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة Chemical Resistance التي يطلق عليها "مناسبة"؟
معايير القبول موضحة في المواصفات: يبقى تغيير الكتلة/الحجم وفقدان الخواص الميكانيكية أقل من الحد المسموح به.