1 、引言
實驗室人工加速試驗項目繁多，幾乎可以模擬材料可能經(jīng)受的任何一種環(huán)境，具有可重復(fù)再現(xiàn)、可控制，特別是快速獲得試驗結(jié)果的優(yōu)點。但是實驗室環(huán)境試驗以單因素為主，綜合因素較少。
影響材料老化的環(huán)境因素有很多，主要有光老化、氧氣、溫度、濕度、鹽霧、霉菌等，實驗室單因素模擬的環(huán)境試驗，對材料的影響結(jié)果與實際真實結(jié)果還存在一定程度的偏離，試驗結(jié)果的相關(guān)性不夠理想。
自然環(huán)境試驗獲得的結(jié)果具有較高的真實性，因此世界上很多國家都在開展自然環(huán)境試驗，在材料試驗中得到普遍應(yīng)用。但自然環(huán)境試驗具有明顯的缺點，一般需要較長時間才能獲得試驗結(jié)果，加速性較差。國際上都在致力于研究新的試驗方法，以求既能更快速地獲得結(jié)果，同時又能確保結(jié)果與實際的一致性。本文研究的光老化-鹽霧復(fù)合試驗新方法，正是基于這種目的。
2 光老化-鹽霧復(fù)合試驗設(shè)計
2.1 光老化光源的選擇
目前人工光源有很多種，圖1是常用的氙弧燈和紫外燈與自然太陽光的光譜比較。從輸出光譜與自然太陽光的匹配性、光源的穩(wěn)定性以及壽命來看，氙弧燈無疑是目前相對適宜的人工光源，因此本文選擇氙弧燈作為復(fù)合試驗方法的光源。
2.2 鹽霧的選擇
鹽霧試驗主要分為中性鹽霧試驗和酸性鹽霧試驗，在自然界中中性鹽霧環(huán)境更常見，因此本文選擇中性鹽霧環(huán)境作為復(fù)合試驗方法的研究對象。
2.3 鹽環(huán)境因素綜合/組合方式
有機材料主要經(jīng)受光老化、鹽霧、溫濕度變化等影響，其中起主要作用的是光老化、溫度和濕度。本文將光老化和鹽霧環(huán)境組合在一起，在光老化階段，既有太陽光照射，同時又施加了高溫；在鹽霧階段，不僅存在鹽霧的作用，同時還包含了濕熱、凝露、溫度變化的影響。這種綜合/組合方式將自然界中太陽光照射的干濕和暗周期交替，鹽霧的干濕交替、溫濕度變化綜合/組合在一起，更接近自然環(huán)境的真實情況。
2.4 光老化-鹽霧復(fù)合試驗剖面
根據(jù)國內(nèi)外的有關(guān)文獻資料和本文作者前期的試驗和技術(shù)成果積累，本文設(shè)計了光老化-鹽霧復(fù)合試驗剖面（1個循環(huán)為24 h），見圖2。
3、復(fù)合試驗新方法與標(biāo)準(zhǔn)方法的試驗對比分析
為了驗證本文設(shè)計的光老化-鹽霧復(fù)合試驗方法的效果，在西沙永興島開展了1年的戶外自然大氣暴露試驗，并選擇有代表性的標(biāo)準(zhǔn)方法GJB 150.7A試驗、GB/T 16422.2試驗和本文設(shè)計的光老化-鹽霧復(fù)合試驗方法分別進行了60 d試驗，比較這些試驗方法與戶外自然大氣暴露試驗的相關(guān)性與加速性。
3.1 試驗樣品
本文選擇了戶外常用的8種有機涂層樣品：樣品1#：LF21-Y2 H.DY/T.A04-81 中灰，樣品2#：LF5-Y2 H.DY/T.B96 軍綠，樣品3#：LF21-Y2 H.DY/T.T90黑色，樣品4#：ST12-氟涂料B，樣品5#：ST12 DZ7.DC/T.B9625 軍綠，樣品6#：10＃-DZN7.DC/T.T90黑色，樣品7#：環(huán)氧玻纖板－T.B9625 軍綠，樣品8#：10#- DZn7.DC/T.A04-81中灰。
3.2 試驗結(jié)果

西沙戶外自然大氣暴露試驗、光老化-鹽霧復(fù)合試驗、GJB 150.7A試驗和GB/T 16422.2試驗的結(jié)果分別見下表1、表2、表3和表4。

3.2.1 相關(guān)性分析

西沙戶外自然大氣暴露試驗、光老化-鹽霧復(fù)合試驗、GJB 150.7A試驗和GB/T 16422.2試驗的光澤度保留率變化趨勢分別見下圖3。

圖3：西沙戶外自然大氣暴露試驗-光澤度保留率變化（左上）；光老化-鹽霧復(fù)合試驗-光澤度保留率變化（右上）；GJB150.7A試驗-光澤度保留率變化（左下）；GB/T 16422.2試驗-光澤度保留率變化（右下）
直觀比較西沙戶外自然大氣暴露試驗、光老化-鹽霧復(fù)合試驗、GJB 150.7A試驗和GB/T 16422.2試驗的光澤度保留率變化曲線，其變化趨勢都趨于一致，即相關(guān)性都比較高。
本文再采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)R進行相關(guān)性定量分析。Spearman的秩相關(guān)系數(shù)R屬于非參數(shù)線性相關(guān)分析，R的計算公式如下：

n：為樣品數(shù)量；di：秩差平方。R越接近1，說明其相關(guān)性越高。

3.2.2 加速性分析

本文采用加速轉(zhuǎn)換因子ASF進行加速性的定量分析，ASF越大，加速性就越高。

4、結(jié)論
綜合分析上述試驗結(jié)果，可以得到以下結(jié)論：
1.光老化-鹽霧復(fù)合試驗方法、GJB150.7A和GB/T16422.2與西沙戶外自然大氣暴露試驗的相關(guān)系數(shù)R都大于0.9，均具有較高的相關(guān)性。
2.按相關(guān)系數(shù)R大小排序，光老化-鹽霧復(fù)合試驗的相關(guān)系數(shù)R，GB/T16422.2次之，為0.939，GJB150.7A小。
3.從相關(guān)性的角度來看，光老化-鹽霧復(fù)合試驗方法優(yōu)于GB/T16422.2和GJB150.7A。
4.光老化-鹽霧復(fù)合試驗方法、GJB150.7A和GB/T16422.2的ASF都大于5，說明三種方法的加速性都比較大。
5.按加速轉(zhuǎn)換因子ASF大小排序，光老化-鹽霧復(fù)合試驗方法， GB/T 16422.2次之，為5.84，GJB 150.7A小。
6.在同一種試驗方法中，不同材料呈現(xiàn)不同的加速性。
7.本文設(shè)計的光老化-鹽霧復(fù)合試驗方法，體現(xiàn)了自然光的光照和暗周期交替、鹽霧的干濕交替、溫度變化、濕度變化等組合和綜合效應(yīng)，綜合相關(guān)性與加速性結(jié)果，本文設(shè)計的光老化-鹽霧復(fù)合試驗優(yōu)于GB/T 16422.2和GB 150.7A，比目前傳統(tǒng)的試驗標(biāo)準(zhǔn)更適用于南海熱帶海洋環(huán)境。