Введение

Метод испытания продукта

Ускоренное старение – это метод испытаний, использующий обостренные условия, такие как повышенная температура, влажность, содержание кислорода, воздействие солнечного света, вибрация и т.д., для ускорения естественных процессов старения изделий. Он применяется для определения долгосрочных эффектов ожидаемых уровней нагрузки за более короткий период времени, как правило, в лабораторных условиях с использованием контролируемых стандартных методов испытаний. Метод используется для оценки срока службы продукта или срока годности, когда фактические данные о сроке службы недоступны. Это особенно актуально для продуктов, которые не существовали достаточно долго, чтобы пройти полный цикл своего срока службы, например, для нового типа автомобильного двигателя или нового полимера для замены суставов. Физические или химические испытания проводятся путем воздействия на продукт репрезентативных уровней нагрузки в течение продолжительного времени, использования необычно высоких уровней нагрузки для ускорения эффектов естественного старения, или применения уровней нагрузки, намеренно вызывающих отказы для последующего анализа. Механические детали работают на очень высокой скорости, значительно превышающей нормальную эксплуатационную. Полимеры часто хранятся при повышенных температурах для ускорения химического разложения. Часто используются камеры воздействия окружающей среды. Кроме того, испытываемое устройство или материал может подвергаться быстрым (но контролируемым) изменениям температуры, влажности, давления, деформации и т.д. Например, циклы нагрева и охлаждения могут имитировать эффект смены дня и ночи за несколько часов или минут.

Наука о библиотеке и архиве

Ускоренное старение также применяется в науке о сохранении библиотечных и архивных материалов. В этом контексте материал, как правило бумага, подвергается воздействию экстремальных условий с целью ускорения естественного процесса старения. Обычно экстремальные условия заключаются в повышенной температуре, но существуют и тесты, использующие концентрированные загрязнители или интенсивный свет. Эти тесты могут использоваться для различных целей, в том числе для прогнозирования долгосрочных эффектов конкретных методов консервации. В ходе такого теста обработанная и необработанная бумага подвергаются одному и тому же набору фиксированных, стандартизированных условий. Затем проводится их сравнение, чтобы определить, оказывает ли обработка положительное или отрицательное влияние на долговечность бумаги при использовании заданного набора условий. Помимо вариаций в условиях воздействия на бумагу, существуют различные способы организации теста. Например, вместо простого размещения отдельных листов в камере с контролируемым климатом, Библиотека Конгресса рекомендует герметично запаковывать образцы в стеклянные трубки и подвергать старению стопки бумаги, что более точно имитирует условия, в которых бумага стареет в обычных обстоятельствах, а не отдельные листы.

История

Техника искусственного ускорения разрушения бумаги посредством нагрева была известна уже в 1899 году, когда её описал В. Герцберг. Другие исследователи с этим не согласны. Многие утверждают, что этот метод не позволяет точно предсказать срок службы испытываемых образцов бумаги, но может быть использован для оценки их относительной долговечности. Некоторые исследователи считают, что даже такая оценка может быть вводящей в заблуждение, и что подобные ускоренные испытания старения пригодны лишь для определения положительного или отрицательного влияния конкретной обработки или качества бумаги на её долговечность. Существует несколько причин для подобного скептицизма. Один из аргументов заключается в том, что при повышенных температурах протекают совершенно иные химические процессы, чем при низких, что означает, что ускоренное и естественное старение не являются параллельными процессами. Другой аргумент состоит в том, что бумага представляет собой «сложную систему». Имеются задокументированные сомнения в целесообразности использования этого метода в автомобильной промышленности для оценки коррозионной стойкости.

В стремлении повысить достоверность ускоренных испытаний старения, некоторые исследователи стали сравнивать материалы, подвергнутые ускоренному старению, с материалами, подвергнутыми естественному старению. Например, Библиотека Конгресса в 2000 году начала долгосрочный эксперимент по сравнению искусственно состаренных материалов с материалами, которые естественным образом старели в течение ста лет.