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环境适应性与可靠性(连载)-生物类试验( 防鼠防蚂蚁试验)

发布日期:
2021-08-05

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3.2.2防鼠试验

老鼠作为一种繁殖力和生命力很强的啮齿类动物广泛生活在世界上各个地区,由于其门齿很发达且会不断生长,所以鼠类有啮咬物体所保持其牙齿锋利的习性。

失效机理

塑料特有的气味使塑料成为鼠类常啃咬对象,不管是野生或是人类活动区域的老鼠对电线电缆护套或绝缘层的破坏能力都是很强的。尤其是田鼠啃咬野外敷设电缆造成电缆失效而导致通信中断的事件,而且城市房屋中电线被老鼠啃咬失效的情况也时有发生。

老鼠还会啃咬室外机柜内的防鼠袋等塑料物品,因此,对室外应用的电缆等塑料材质的物品,需要在设计上防止被老鼠啃咬,并需通过防鼠试验进行可靠性验证。

防鼠设计

电缆:1、铠装电缆,使老鼠咬不动,缺点是成本较高;

          2、添加辣椒粉等刺激味觉物品,使老鼠咬后受不了,缺点是老鼠还会去咬;

          3、添加防鼠剂等刺激嗅觉物品,使老鼠闻着不想咬,目前已有成功尝试。

防鼠袋:可采用较硬的材料,使老鼠咬不动;或采用添加防鼠剂的材料,使老鼠不想咬。

 

试验标准

目前国际和国内对防鼠咬性能的试验方法却没有标准,即使在行业内也没有大家认可的方法或标准。目前国内一些通信厂家和电缆厂家对防鼠性能试验方法的摸索展开了一定工作,下面推荐一种参考国内外动物试验方法并同动物试验技术人员在实验室共同摸索的一种防鼠试验方法:

1、试验材料制片 将样品按照GB/T8815-2002中试片制备方法制成规格为150mm×20 mm×3 mm的试片。

或采用整机产品,如室外机柜,测试时将老鼠放入实际可进入的区域中。

2、试验设备和试验动物 重量250~300克SD雄性大鼠 PP塑料盒不锈钢网盖鼠笼,鼠笼规格为高250mm,长为600 mm,宽为400 mm,鼠笼底和四壁为PP塑料,顶部为不锈钢网盖,并配有喂水器。

3、试验步骤 选取SD雄性大鼠,随机抽样放入鼠笼,每笼5只;将试片从鼠笼顶部伸入笼内,用细铜丝紧紧绑扎在靠近喂料处的不锈钢网盖上,试片露在鼠笼以外的部分不超过 20mm,一笼悬挂三片试片,试片在鼠笼宽度方向上均匀排布,间隔大约为80 mm。大鼠在试验期间正常供应饮水和食品(也可不放置食物,验证老鼠在饥饿状态下的啃咬情况)。每天观察大鼠的活动和饮食情况以及试验周期结束后试样被大鼠啃咬的情况。

4、 试验时间 试验时间为7天。

举例:

按照以上方法步骤,选取普通电缆料1-a)、2-a)和3-a)作为空白对照,另有添加特种防鼠剂的防鼠电缆料(添加模拟自然界植物成分经人工合成防鼠剂)和添加高丙体防鼠剂的防鼠电缆料,共三组试样分别进行了为期七天的防鼠试验,试验样品按如下分组编号,分别放入编号为1),2),3)的鼠笼内进行试验:

   1)70℃PVC料
   1-a)普通70℃PVC料              

   1-b)添加高丙体70℃PVC料

   1-c)添加特种防鼠剂70℃PVC料

  2)MDPE料  

   2-a)普通MDPE料                 

   2-b)添加高丙体MDPE料

   2-c)添加特种防鼠剂MDPE料

  3)低烟无卤阻燃料                                  

   3-a)普通低烟无卤阻燃料      
   3-b)添加高丙体低烟无卤阻燃料

   3-c)添加特种防鼠剂低烟无卤阻燃料

   经过为期七天的试验,试验结果如下:
  *试验期间受试大鼠均未发现任何中毒、死亡现象,活动自如,饮食正常。 
  *试样啃咬程度见下表



编组号码

试样名称

啃咬情况

1)70℃PVC料

1-a)普通70℃PVC料(空白)

严重啃咬,啃咬面积超过60%

1-b)添加高丙体70℃PVC料

明显啃咬,啃咬面积超过20%

1-c)添加特种防鼠剂70℃PVC料

轻微啃咬痕迹

2)MDPE料

2-a)普通MDPE料(空白)

中等啃咬,啃咬面积为40%

2-b)添加高丙体MDPE料

明显啃咬,试样周边均被啃咬掉

2-c)添加特种防鼠剂MDPE料

轻微啃咬痕迹

3)低烟无卤阻燃料

3-a)普通低烟无卤阻燃料(空白)

严重啃咬,啃咬面积超过60%

3-b)添加高丙体低烟无卤阻燃料

明显啃咬,啃咬面积超过20%

3-c)添加特种防鼠剂低烟无卤阻燃料

轻微啃咬痕迹



从试验结果可以看出,未添加防鼠剂的普通电缆料(空白样品)被大鼠啃咬严重,试片被啃咬只剩下固定在网盖上的部分,MDPE料由于其材质较硬与PVC和无卤类阻燃料相比情况要好一点,但是啃咬情况还是比较明显;添加了高丙体防鼠剂的电缆料具有轻微的防鼠作用,同作为空白对照的1-a)和2-a)和3-a)三个试样相比啃咬情况有所改善,但是试片上有明显的缺损现象,硬度最高的MDPE试样周边也全部被啃咬,呈不规则锯齿状;添加了模拟自然界植物成分经人工合成防鼠剂的防鼠电缆料试验结果较为理想,三个试样上都只有少许几个浅微的牙印,无明显的啃咬现象。


3.2.3防蚂蚁试验

蚂蚁是地球上最常见的昆虫,也是数量最多的一类昆虫,属节肢动物门,昆虫纲,膜翅目。虽然其只有一科(蚁科),但其下有360多个属,估计应有14000多种,我国有300种左右。蚂蚁能生活在任何有它们生存条件的地方,是世界上抗击自然灾害能力最强的生物,其分布广泛,从沙漠到森林,从热带到寒带,从平原到高山均有其踪迹。

失效机理

蚂蚁非常喜欢甜食,它们对蜂蜜和糖的气味非常敏感,甜的食物能够给蚂蚁的各种活动提供能量。不过它们并非只吃甜食,蚂蚁是杂食性动物,其食性庞杂,各种动植物尸体以及有机物残渣均可成为蚂蚁的食物,如死去的昆虫、植物的种子等也是蚂蚁的重要食物。

蚂蚁不但对室内产生危害,如窃取和污染食物、影响人们的生活、叮咬攻击人类、传播疾病等。而且对室外的电子通信产品也会造成故障,如咬断电路板上的有机物、聚集堵塞风道造成高温故障、或产生的分泌物造成腐蚀短路等。

防蚂蚁设计

切断其路线是最简单和有效的方法。

产品实际使用中发现,蚂蚁对无线射频模块产品特别感兴趣,市场出现多起该产品故障,但其他室外有线的接入网产品,就未发现蚂蚁造成的故障。后期对室外应用的无线射频模块全部达到IP55的防护标准,彻底切断蚂蚁进入模块的路线,产品再未出现类似的故障。


试验标准

目前国际和国内对防蚂蚁试验方法还没有标准,国内一些通信厂家对防蚂蚁性能试验方法的摸索展开了一定工作,下面推荐一种参考国内外动物试验方法并同动物试验技术人员在实验室共同摸索的一种防蚂蚁试验方法:

1、试验样品:采用整机产品,如室外一体化模块,室外柜内的产品模块,测试时要模拟实际应用发射功率,产生高频高温环境。

2、试验设备和试验动物:昆虫实验室推荐的室外攻击性较强的蚂蚁,采用PP塑料盒试验笼,试验笼底和四壁为PP塑料,顶部为不锈钢网盖或PP塑料盖,并配有喂水器。

3、试验步骤 选取蚂蚁若干,放入试验笼,将样品布放在试验笼内,正常通电发射功率。蚂蚁在试验期间正常供应饮水,可不放置食物,验证蚂蚁在饥饿状态下对产品的啃咬情况。每天观察蚂蚁的活动和饮食情况以及试验周期结束后样品被蚂蚁啃咬的情况。

4、 试验时间:试验时间推荐为7天,也可延长观察蚂蚁对样品的攻击情况。