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整理人: znw(1999-11-24 10:51:36), 站内信件
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国外天然环境曝露试验概述
１国外天然环境曝露试验的历史回顾
据文献记载，天然环境曝露试验始于160年前，即1839年。当时，一位名叫R·Mallet的英国科研人员在河流入海处的水上和岸上，进行了金属样品的挂片试验，他采用垂直挂片方法，曝露时间为两年。1879年，Parker在伦敦的屋顶和不来顿码头进行了金属样品的挂片试验，也是采用90
°的垂直挂片 方法。1906年，美国有人在亚利桑纳进行涂料的天然曝露试验。1926年，美国材料试验协会（ASTM）在宾夕法尼亚州大学曝露场，采用30°角试验样 品。1939年，又改为45°角曝露试验，并被多数科研试验人员沿用至今。据
称，采用45°角曝露试验，要比90°垂直挂片曝露试验所受的太阳辐射量强一倍。
近数十年来，人们一直不断地研究新的快速有效的模拟环境试验（也称人工加速环境试验），以取代漫长的天然环境曝露试验，但均未获成功。有人甚至认为，尽管随着电子技术的飞速发展，环境试验技术，特别是环境试验设备得到了前所未
有的进展，但它仍然难以完全模拟天然环境条件，因此天然环境曝露试验是非做不可的。甚至断言天然环境试验和模拟环境试验两者所引起的变化，在本质上是截然不 同的，根本不能替代的。
为了进行天然环境曝露试验，不同气候类型的天然环境曝露试验场如雨后春笋般地不断涌现，如：
·美国是目前天然环境曝露试验场最多的国家，仅材料试验协会就设立了45个试验场，并形成曝露试验网体系和大规模的天然环境曝露试验中心；美国国家标准与技术研究院共有6个曝露试验场；国家陆海军环境试验体系在全球共有4个试验中心和16个曝露试验场；美国军用工程塑料自
然环境中心建有6个曝露试验场；美国南佛罗里达试验服务中心在国内外共有8个曝露试验场；美国北卡罗来那州拉奎 腐蚀技术研究中心在柯尔海滩有2个大的海滨和海水曝露试验场；美国迈阿密亚热 带试验中心有4个气候类型的曝露试验场。
·日本的天然环境曝露试验遍及全球，其中铫子曝露试验场闻名于世，功能齐全，是经过对7个国家总共12个单位的调查研究后，于1970年7月29日建立的，并得到日本通商产业省的认可，成为法人资格的国家级天然环境试验中心；1992年2月21日，日本又在冲绳岛以南300km、四周被珊
瑚海所包围的最南端、几乎靠近北回归线的地域，建立了宫古岛曝露试验场。
·前苏联的天然环境曝露试验场也遍布远东地区、中亚细亚、南高加索地区、中央地带和北极地区。为求配套，还在古巴、越南、印度、缅旬和中近东以及非洲这些曝露试验站继续保持业务联系，进行试验研究工作。
·英国总共有各类曝露试验场40个左右，仅钢铁研究协会就有8个，其中最大的当数英国日太公司的克林顿曝露试验场。还专门建立了热带曝露试验场。另外，还在西非、新加坡、纽约市郊、澳大利亚海滨等不同地点建立了规模不一的曝露试验场。
·法国约有曝露试验场30个，其中包括世界上海拔（4843m）最高的曝露试验场。世界上规模最大的五个天然环境曝露试验场，示于表1。
表1世界上五大天然环境曝露试验场
排名 场名 国别 占地面积
1 菲尼克斯沙漠阳光曝露场 美国 161180m2
2 铫子曝露场 日本 110000m2
3 迈阿密曝露场 美国 64752m2
4 柯尔海滩曝露场 美国 40470m2
5 克林顿曝露场 英国 40000m2
按功能分，国外曝露试验场大致可以分为3类，见表２。
表2国外曝露试验场的分类
类别 功能
1 只有少数固定人员和少量检测仪表和设备，负责样品检测，作好记录，不写试验报告，或由委托单位定期派员来曝露试验场检测样品。
2 有一定数量的检测人员和配备必需的检测仪表和设备，负责样品检测，作好记录，并按要求编写阶段报告和结束报告。
3 人员及检测仪表和设备齐全，除负责检测样品，作好记录，编写报告外，还进行分析、调查和研究，参与标准等的制定工作。
由于种种原因，近年国外的一般环境曝露试验场的数量有所减少，但中心曝露试验场仍在不断发展中。
2国外天然曝露试验场的情况摘报
详见表３。
表３国外天然曝露试验情况摘报
序号 曝露试验场 投试样品 试验情况
1 美国、英国、比利时、法国、瑞典、德国、日本和南非的工业环境、农村和海洋环境 100×150毫米Cor-TenA钢、Cor－TenB钢、含铜轴承钢和碳素钢等
分别以朝北、朝南30°和朝北、朝南90°四种方式放置样品，考验其在不同国家的三种环境条件下的性状。曝露试验时间长达１６年。
2 加拿大各曝露试验场 高密度聚乙烯 用FTIR分光光度计评价样品的微结构 （氧化、分支、聚合物链断裂），以确定材料的降解程度。用FTIR和DSC 研究样品的结 晶化。上述两种研究得到一致的结果：恶劣气候引起材料降解，导致结晶损失，使冲击能力急剧降低。
3 古巴各曝露试验场 金属 试验时间：１９７９年到１９９５年。试验结果：在腐蚀生成物层未完全形成前，潮湿时间起着支配作用；在腐蚀生成物层完全形成 后，氯化物离子的影响非常大
4 阿根廷六个曝露试验场 铝和锌 经不同天然环境曝露试验后，以样品失重考核其腐蚀程度。
5 巴伦支海、黑海和日本海沿岸以及莫斯科郊外农村 铝合金、电工钢、碳素钢 、铸铁等 进行了为期３年的曝露试验，结果显示：巴伦支海沿岸的腐蚀最严重，主要原因是大气中有氯化钠。该地区的样品腐蚀速度是：电工钢１０－６０微米／
年、碳素钢１６－４５微米／年、铸铁１６－２８微米／年、铝合金３－６微米／ 年。
6 ６英国国内和国外曝露试验场 各类金属材料 从１９６５年到１９９０年在不同曝露试验场进行了长达２５年天然环境曝露试验，对比各类金属材料的腐蚀情况。
7 德国曝露试验场 镀５５％铝/锌的钢 进行长达22年的曝露试验，判断样品的经 年腐蚀情况
8 西班牙加里西亚省五个不同气候地区的露天和棚下试验场 １０１０碳素钢 （Co0.96%、[JP]Mn0.35%、Ni0.18%、Cr0.2%、Mo0.06%),锌（钝 度＞99.9%)、铜（钝度＞ 99.9%)
试验持续时间１～２年，结果表明：露天的样品腐蚀严重，如锌是棚下样品的２－2.7倍；钢是棚下样品的1.3倍。铜的腐蚀情况相反，棚下要比露天严重一些。三种金属在露天和棚下的腐蚀速率，随时间的推移减缓。
9 瑞士不同气候曝露试验场 普通钢、耐候钢、锌、铜、铝 长期积雪的地区的样品，重量损失要比其他地区明显些，腐蚀生成物的积聚量也较大。
10 波兰各曝露试验场 经涂装和未经涂装的10HAV和12HJA不锈钢 进行了６年 曝露试验，样品上没发现绿锈，但其防蚀性能明显降低。
11 阿拉伯海湾 铝和电镀钢 进行了４年天然曝露试验，结果是：热浸镀锌镀 层重量损失较严重，铝则有增重趋势。
12 南非各曝露试验场 各种金属和合金 进行了长达２０年的曝露试验，考核各种金属和合金的腐蚀较状。
13 日本和泰国有关曝露试验场 经涂装的钢 不同涂层在泰国的耐候性：白色氟 涂料＞绿色聚氨酯＞白色聚氨酯＞白色氯化橡胶＞白色醇酸。对表层２０微米进行了红外光谱分析，醇酸的光氧化最显著，１年间涂料内树脂的２０％被氧化了。按
照羟基指数法试验了高分子材料紫外线老化的地域指标化，马尼拉的羟基指数是日本的２倍以上。涂料的光氧化试验结果是表面涂料的耐久性与天然曝露的一样。
14 印度热带海水环境曝露试验场 商业铅 在试验研究中使用了电力扫描显微镜和Ｘ射线折射等方法。每月的腐蚀率反映了各时期环境恶劣程度的不同；累积曝 露速率的指数减少，表明了腐蚀生成物起到了保护作用；样品表面上氯化铅的形成
引起均匀的腐蚀，氯氧化铅和氯氧化锌的形成导致局部点蚀。
15 新西兰不同环境曝露试验场 几种涂装了醇酸、丙烯酸和丙烯酸／醇酸涂层 的木材 自１９８９年以来进行大规模的曝露试验。对比不同涂层的应用特性，光泽及其保持性，耐粉化、开裂和鳞化特性。受试的涂层均出现鳞化，但丙烯酸涂层
在经５年试验后，光泽保持性较好，其吸水能力和水蒸气渗透性之间没有直接关系 。
16 新加坡海上和陆地曝露试验场 低碳钢和中碳钢 总共进行了三个时期的曝露试验。结果是：低碳 钢的腐蚀，在海上要比陆地快得多；中碳钢的腐蚀，在两个不同曝露试验场，都要缓慢一些。
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