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【摩尔测试】无人机地面环境适应性试验探讨(九)-霉菌试验

霉菌是在自然界分布很广的一种微生物,它广泛存在于土壤、空气中,在湿度大和温度高的南方湿热地带,霉菌极易生长繁殖,使设备内外表面大量长霉,不仅影响装备外观,更主要的是造成装备故障,严重影响装备的工作。

霉菌在生长过程中,会食取有机成份,这会直接导致产品的结构破坏、强度降低或者物理性质变化。同时,由于霉菌生长过程中的新陈代谢会排泄有机酸和其他离子化合物,从而造成材料的电解或者老化。

1、霉菌的危害

霉菌对无人机所造成的危害主要有以下几个方面:

① 绝缘材料的绝缘电阻和抗电强度大幅度下降,绝缘材料中量长霉时,绝缘电阻大约下降到原来的1100,抗电强度降低约65%,电容值和介电损耗角增大约3倍,微型电路板上的霉菌还可使线路间短路;

② 塑料因增塑剂、填料被霉菌消耗而使塑性变差,加速了老化过程;

③ 天然橡胶制成的密封件被破坏,导致密封破坏;

④ 因霉菌产生的分泌物对金属材料有电解作用,会对金属材料造成腐蚀破坏;

⑤ 长霉会损害玻璃等光学部件的表面镀层的光学性能;

⑥ 漆膜会被穿透.损失了保护作用,造成点腐蚀;

⑦ 无人机表面受霉菌腐蚀,导致气动外形和隐身能力变差。

 

图1  霉菌的腐蚀现象

在适当的温度、湿度和PH值条件下,霉菌几乎可以在任何表面生长.因此霉菌的侵蚀是一个不可忽视的因素。一般在20℃~30℃、相对湿度80%以上,并有充足氧气时,霉菌便会生长繁殖。另外,霉菌在0℃以下不会繁殖,但很难死亡。因此,霉菌试验对于无人机产品来说,是一个必做的试验项目,只有通过霉菌试验的考核,才能在日常的维护和保养中,采取相应的措施,以保证无人机不受霉菌的损害。

2、霉菌试验的参考标准

目前,霉菌试验主要参考的标准有:GB/T 2423.16IEC 60068-2-10)、HB 6167.11RTCA/DO-160G)以及GJB 150.10AMIL-STD-810G),其采用的菌种如下表所示。

1  GB/T 2423.16霉菌试验菌种

序号

霉菌名称

菌种菌号

受影响的材料

1

黑曲霉

Aspergillus niger

ATCC 6275

织物、乙烯树脂、敷形涂覆、绝缘材料等

2

土曲霉

Aspergillus terreus

ATCC 10690

塑料、皮革、帆布、纸

3

球毛壳霉

Chaetomium globosum

ATCC 6205

纤维素等

4

子囊菌

Hormoconis resinae

DSM 1203

碳氢化合物为主的润滑剂

5

宛氏拟青霉

Paecilomyces varioti

ATCC 18502

塑料、皮革、帆布、纸

6

绳状青霉

Penicillium funiculosum

ATCC 36839

许多材料,特别是织物

7

短帚霉

Scopulariopsis brevicaulis

ATCC 36840

橡胶

8

绿色木霉

Trichoderma virens

ATCC 9645

纤维素、织物以及塑料

2  GJB150.10A霉菌试验菌种

菌种组

霉菌名称

菌种编号

受影响的材料

1

黑曲霉

Aspergillus niger

AS3.3928

织物、乙烯树脂、敷形涂覆、绝缘材料等

土曲霉

Aspergillus terreus

AS3.3935

帆布、纸板、纸

宛氏拟青霉

Paecilomyces varioti

AS3.4253

塑料、皮革

绳状青霉

Penicillium funiculosum

AS3.3875

织物、塑料、棉织品

赭绿青霉

Penicillium ochrochloron

AS3.4302

塑料、织物

短柄帚霉

Scopulariopsis brevicaulis

AS3.3985

橡胶

绿色木霉

Trichoderma viride

AS3.2942

塑料、织物

2

黄曲霉

Aspergillus Flavus

AS3.3950

皮革、织物

杂色曲霉

Aspergullus versicolor

AS3.3885

皮革

绳状青霉

Penicillium funiculosum

AS3.3875

织物、塑料、棉织品

球毛壳霉

Chaetomium globosum

AS3.4254

纤维素

黑曲霉

Aspergillus niger

AS3.3928

织物、乙烯树脂、敷形涂覆、绝缘材料等

备注:其中HB 6167.11RTCA/DO-160G)采用的菌种为GJB 150.10A第二组菌种。

通过分析上述菌种可以看出,GB/T 2423.16GJB 150.10A的菌组对塑料橡胶纤维等材料均能产生的腐蚀作用因此无人机产品均可以根据产品所属的行业选择对应的霉菌菌种进行试验即可

同时,霉菌试验一般不适宜在事先做过盐雾、砂尘或湿热试验的时间上进行。因为大量聚集的盐分会影响霉菌的发芽和生长,而砂尘能为霉菌提供养分,因此可能对试件的生物敏感性造成假象。所以,无人机在进行霉菌试验时,建议采用新的无人机样品进行试验。如果需要用同一样品进行霉菌、盐雾、砂尘等试验,那么,可在盐雾或砂尘试验前做霉菌试验。

3、摩尔实验室建议

由于霉菌试验周期较长,费用较贵,因此,摩尔实验室建议无人机企业尽量在试验的早期进行霉菌试验,以便能够通过霉菌试验的结果,对无人机材料进行选择和更改,这样能够降低因材料问题导致后期增加的维护成本以及因更改设计带来的额外花费。同时,若无人机的类似型号或材料已完成过霉菌试验,也可以通过评估其潜在的影响和风险后,不进行霉菌试验,从而节约企业的经费。

(未完待续)

参考标准:

① GB/T 2423.16-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验J及导则:长霉

② GJB 150.10A-2009 军用装备实验室环境试验方法10部分:霉菌试验

③ HB 6167.11-2014 民用飞机机载设备环境条件和试验方法11部分:霉菌试验

④ RTCA/DO-160G Environmental Conditions and Test Procedure for Airborne Equipment