干货满满丨材料实验室筹建指南!
发布时间:2022.04.15
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古话说得好:工欲善其事必先利其器!这话用在实验室建设工作中再合适不过。无论是产品、零部件和材料、软件等的质量把关还是研发的过程确认,都需要开展相应的检测测试,而检测测试的基础就是要有合适的环境设施及场所,这样的满足要求的专门场所一般就可称为实验室。实验室作用往小了说,可以对产品、零部件和材料等进行测试,为质量保驾护航;往大了说,实验室关系到社会民生的方方面面。  

实验室建设是一项复杂的系统工程,涉及装饰装修、强电弱电、给排水、空调、通排风、智能控制,部分实验室还会有有害废气处理系统,废水处理系统,危险化学品储存,净化系统,恒温恒湿系统,工艺管道等等。如此复杂且繁多的系统构成了一个个专业的实验室,但这些系统并非每个实验室都需要,哪怕是同一领域同一类型的实验室,在系统的选择和具体要求上也会有差别。  

今天我们就将材料实验室的筹建工作来和大家分享下:  

材料根据其成分,我们可以简单的分成两大类,金属材料非金属材料;根据活动的领域不同,我们可以对材料实验室的工作流程和具体科室进行以下分类:  

化学实验室建设要求,我们以前和大家分享过。今天我们就着重来讲下材料的机械性能微观分析实验室。  

材料机械性能检测

-首先- 要区分是金属材料还是非金属材料

非金属材料的机械性能实验室,一般是要考虑样品的预处理的,简单来说,就是要将样品在特定范围恒温恒湿的环境下放置指定的时间。这个特定范围恒温恒湿环境还根据材料和标准的不同而有变化。

针对纸质品丨要在温度为(23±1)℃,湿度为(50±2)%的条件下进行测试,在温度不高于40℃,湿度为10%~35%的环境下进行预处理,时长需根据实验室环境和样品的实时状态来决定;

针对塑料丨则区分了不同的标准环境等级:

1级标准环境:温度为(23±1)℃,湿度为(50±5)%或者温度为(27±1)℃,湿度为(65±5)%,一般调节时间不少于88小时;

2级标准环境:温度为(23±2)℃,湿度为(50±10)%或者温度为(27±2)℃,湿度为(65±10)%,一般调节时间不少于88小时;

室温丨(18~28)℃,一般调节时间不少于4小时;

针对木材恒温恒湿预处理的条件又可分为(20±2)℃,(65±5)%和(23±2)℃;(50±5)%。

综上,非金属材料的机械性能实验室往往要考虑配套的恒温恒湿间(环境条件单一,样品量或是尺寸不大时,可考虑使用恒温恒湿箱)。而金属材料一般不需要经过恒温恒湿条件的调节。


-其次- 材料机械性能实验室需要考虑

机械冲击力对场地和周边的影响及要求

  1. 运行起来振动比较大的设备,一是需考虑做设备基础,二来要放置在底层实地上,第三考虑对临近设备的影响,如硬度试验机就不能放置在大功率的拉力或冲击试验机旁边;  

  2. 机械类设备需要加防护挡板之类的设施,防止材料断裂飞溅造成伤害;  

  3. 大型机械性能检测设备,在实验室筹建阶段要考虑辅助设备的放置位置,如液压机组(适当时,考虑降噪),冷水机组(部分设备机组分内机和外机,内外机之间及机组与设备主机之间的距离也有限制要求),温度箱(非常温机械性能检测时要考虑);  

  4. 设备及辅助设备的尺寸,保证安装和使用的便利性,保证设备进出实验室的通道尺寸的合理性;  

  5. 部分材料的机械性能检测会用到一些危险化学试剂来做材料的处理,这时就需要特别考虑房间的通排风。  

材料微观分析

我们今天主要介绍金相分析和电镜分析实验室  

一、开展金相分析的实验室,一定要注意

  1. 在筹建时,考虑取样制样等样品处理环节(取样→镶嵌→研磨与抛光→侵蚀),设置专门的制样室。制样环节会用到化学试剂,有些有腐蚀性有异味,所以要做好房间的通排风。研磨环节一般会用到水,所以房间要考虑供排水,因为研磨会产生金属碎末,所以金相制样室的排水是要经过沉积过滤处理才能排放的。  

  2. 金相显微镜因为是精密设备,要控制温湿度,所以要与有腐蚀性和潮湿的制样室分开设置。且设备对振动敏感,切不可放置在材料加工车间等有重大振动和噪声源的位置附近。  

二、使用电镜进行材料分析的实验室,也需要注意

  1. 电镜是一种非常精密和贵重的设备,其对使用的环境有严格的要求,对振动、噪声都异常敏感,所以在规划建设电镜实验室时,对选址的要求很高;  

  2. 电镜通常也会带些辅助设备,如冷水机组、液氮罐、压缩机之类的,筹建时要考虑妥善放置这些辅助设备,即保证设备正常的安装连接和使用,又确保辅助设备的运行不会对主机造成不良影响;  

  3. 电镜通常对接地的要求很高,一般需要独立接地,接地电阻因不同厂家和型号而异。  

总而言之,实验室筹建工作涉及非常多的专业领域,需要专业技术人员,进行大量的调研、沟通工作之后才能开展具体的设计和建设。我们还是建议:找宏一,让专业的人做专业的事!