☆涂料、塑料的UV紫外線老化試驗(yàn)箱與氙燈老化試驗(yàn)箱的區(qū)別。涂料、塑料和其他有機(jī)材料暴露在自然氣候條件和光照輻射下經(jīng)一段時間會出現(xiàn)失光、褪色、泛黃、剝落、開裂、喪失拉伸強(qiáng)度和整層脫落等現(xiàn)象。即使是室內(nèi)光線或者透過窗玻璃的陽光也會對諸如顏料或染料之類的物質(zhì)造成損害。

　　因而對于戶外使用的涂料，如建筑外用涂料和汽車涂料，耐候性和耐光性是最重要的檢測項(xiàng)目。雖然大家都認(rèn)同涂料的耐候性和耐光性很重要，但對什么是它們*的測試方法卻各執(zhí)己見。

　　國內(nèi)外現(xiàn)在評價涂料耐候性和耐光性的方法也很多。而普遍采用的有自然氣候老化試驗(yàn)、氙弧燈照射、或碳弧燈照射、紫外光燈照射等人工加速氣候老化試驗(yàn)的方法。本文將探討如何選擇合適的測試方法。

　　自然氣候老化試驗(yàn)

　　自然氣候老化試驗(yàn)方法是國內(nèi)外廣泛采用的方法。其主要原因是自然氣候老化實(shí)驗(yàn)結(jié)果更符合實(shí)際，所需的費(fèi)用較低而且操作簡單方便。雖然我們可以在任何地方進(jìn)行自然氣候老化試驗(yàn)，但國際上比較認(rèn)可的試驗(yàn)場地是美國的佛羅里達(dá)，因?yàn)槠潢柟獬渥恪?/p>

　　但自然氣候老化試驗(yàn)的不足之處是試驗(yàn)需要的時間長，試驗(yàn)人員可能沒有這么多年的時間等待一個產(chǎn)品的測試結(jié)果。另外，即使是佛羅里達(dá)，氣候不可能年復(fù)一年的完全相同，故試驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性也不理想。

　　氙弧輻射試驗(yàn)

　　氙弧輻射試驗(yàn)被認(rèn)為是最能模擬全太陽光譜的試驗(yàn)，因?yàn)樗墚a(chǎn)生紫外光、可見光和紅外光。正因?yàn)槿绱?，在國?nèi)外被認(rèn)為是最廣泛采用的方法。GB/T1865-1997(等同于IS0113411:1994)詳細(xì)地介紹了這種方法。

　　但這種方法也有它的局限性，即氙弧燈光源穩(wěn)定性及由此帶來的試驗(yàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性。氙弧燈光源必須經(jīng)過過濾以減少不期望的輻射。為達(dá)到不同的輻照度分布可有多種過濾玻璃類型供選擇。

　　選用何種玻璃取決于被測試材料類型及其最終用途。改變過濾玻璃可以改變透過的短波長紫外光類型，從而改變材料遭受破壞的速度和類型。通常運(yùn)用的過濾有3種類型：日光、窗玻璃和擴(kuò)展的紫外光類型(國標(biāo)GB/T1865-1997中提到的方法1和方法2對應(yīng)于前兩種類型)。

　　☆典型的氙弧輻射都配備一個輻照度控制系統(tǒng)。輻照度控制系統(tǒng)在氙弧輻射試驗(yàn)中很重要，因?yàn)殡艄庠吹墓庾V自身內(nèi)在穩(wěn)定性就比熒光紫外燈光的光譜差。

　　國外有人考察了一盞新氙弧燈和一盞用過1000h的舊氙弧燈光譜的區(qū)別。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，光譜能量分布不但在光源的長波長范圍隨燈的使用時間延長變化顯著，而且在短波長的范圍內(nèi)也有明顯變化。這種變化引起的原因是氙弧燈的老化，是它的自身內(nèi)在特性。

　　對這種變化也可采取多種補(bǔ)救措施。例如提高更換燈管的頻度以減輕燈光老化的影響?；蛘呖捎脗鞲衅骺刂戚椪斩?。盡管存在因燈老化引起的光譜能量分布變化，氙弧燈仍不失作為耐候性和耐日光照射試驗(yàn)的一種可靠的和反映實(shí)際的光源。

　　大多數(shù)氙弧輻射試驗(yàn)在模擬潤濕條件時采用水噴淋和/或溫度自動控制系統(tǒng)(國標(biāo)GB/T1865-1997提出的"表面用水噴淋")。水噴淋方法的局限是當(dāng)溫度相對較低的水噴到溫度相對較高的試板上時，試板會冷卻下來，這會使材料遭破壞的過程減緩。

　　☆在氙弧輻射試驗(yàn)中，要求使用高純度的水以防止試板表面形成沉積物。因此運(yùn)行費(fèi)用較高。

　　紫外光燈照射試驗(yàn)

　　☆對于不同的曝曬應(yīng)用，有不同類型的具有不同光譜的燈供選擇。UVA-340型的燈在主要的短波長紫外光光譜范圍能很好地模擬太陽光。UVA-340燈的光譜能量分布(SPD)與從太陽光譜中360nm處分出的光譜圖很近似。UV-B型燈也是通常使用的加速人工氣候老化試驗(yàn)用燈。它比UV-A型燈對材料的破壞速度更快，但其比360 nm更短的波長能量輸出對很多材料會造成偏離實(shí)際的試驗(yàn)結(jié)果。

　　☆紫外老化試驗(yàn)箱的紫外光燈照射老化試驗(yàn)利用熒光紫外光燈模擬太陽光對耐久性材料的破壞性作用。這與前面提到的氙弧燈有區(qū)別，熒光紫外燈在電學(xué)原理上與普通的照明用冷光日光燈相似，但能生成更多的紫外光而非可見光或紅外光線。

　　☆輻照度(光強(qiáng)度)控制對于獲得準(zhǔn)確而有重現(xiàn)性的結(jié)果是很有必要的。大多數(shù)紫外光老化試驗(yàn)裝置都配備了輻照度控制系統(tǒng)。這些準(zhǔn)確的輻照度控制系統(tǒng)使用戶做試驗(yàn)時能選擇輻照度量。

　　通過反饋控制系統(tǒng)，輻照度能被連續(xù)和自動地監(jiān)控并準(zhǔn)確地得到控制?？刂葡到y(tǒng)通過調(diào)節(jié)燈管的功率而自動地對因燈管老化或其他原因造成的照度不足進(jìn)行補(bǔ)償。

　　熒光紫外光燈因自身內(nèi)在的光譜穩(wěn)定性使輻照度控制簡單化。所有的燈源隨時間老化都會變?nèi)?。但熒光燈與其他類型的燈不同，它的光譜能量分布不會隨時間變化。這一特點(diǎn)提高了試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性，因而也是一大優(yōu)勢。

　　有試驗(yàn)表明，一盞使用了2h的燈和一盞使用了5600h的燈在配備了輻照度控制的老化試驗(yàn)系統(tǒng)中的輸出功率無明顯區(qū)別，輻照度控制裝置能夠維持光強(qiáng)度的恒定。此外，它們的光譜能量的分布也無變化，這同氙弧燈有很大區(qū)別。

　　使用紫光燈老化試驗(yàn)的一個主要優(yōu)勢在于它能夠模擬較為符合實(shí)際的室外潮濕環(huán)境對材料的破壞作用。材料置于室外時，據(jù)統(tǒng)計(jì)每天至少有12 h頻繁地遭受潮濕作用。因?yàn)檫@種潮濕作用大多表現(xiàn)為凝露的形式，因而在加速人工氣候老化試驗(yàn)中采用一個特殊的冷凝原理來模仿室外潮濕。

　　在這樣的冷凝循環(huán)過程中，要加熱試驗(yàn)箱底部的水槽以產(chǎn)生蒸汽。熱蒸汽保持試驗(yàn)箱的環(huán)境在高溫下有100%相對濕度。試驗(yàn)箱設(shè)計(jì)時，要使試板實(shí)際上構(gòu)成試驗(yàn)箱的側(cè)壁。這樣試板的背面暴露在室溫的室內(nèi)空氣下。室內(nèi)空氣的冷卻作用使被測的試板表面的溫度比蒸汽溫度降低幾度。這幾度的溫差可使水在冷凝循環(huán)過程中連續(xù)不斷地降到被測試表面。

　　如此產(chǎn)生的冷凝水是性質(zhì)穩(wěn)定的、純凈蒸餾水。這種水能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性，排除水沉積物污染問題并且簡化試驗(yàn)設(shè)備安裝和操作。因?yàn)椴牧显谑彝馐艹钡臅r間一般很長，所以典型的循環(huán)冷凝系統(tǒng)最少要有4 h的試驗(yàn)時間。

　　另外，即便是在自然氣候下進(jìn)行老化試驗(yàn)，還有一種加速的方法，就是將被測試樣板裝在能隨太陽升起降落而轉(zhuǎn)動的樣板架，使樣板大部分時間保持被陽光直射的狀態(tài)，以獲得加速試驗(yàn)結(jié)果。

　　20世紀(jì)80年代前采用碳弧燈或直接用紫外燈照射，進(jìn)行平行試驗(yàn)，也可縮短檢驗(yàn)周期，究竟哪種試驗(yàn)方法是*的呢?

　　沒有簡單的答案。選擇哪種方法取決于要測試的材料，材料的最終應(yīng)用場合，所關(guān)心的材料遭破壞的模式和財(cái)力等方面的因素。

　　雖然國標(biāo)規(guī)定且國內(nèi)目前通行的耐老化試驗(yàn)方法是氙弧輻射，但在國外氙弧輻射和紫外光老化試驗(yàn)都是應(yīng)用廣泛的試驗(yàn)方法。這兩種方法是基于完全不同的原理。氙燈照射試驗(yàn)箱仿制全部的太陽光譜，包括紫外光、可見光和紅外光，其目的是模擬太陽光。而紫外光老化試驗(yàn)并不企圖仿制太陽光線，而只是模仿太陽光的破壞效果。

　　它是基于這樣的原理，長期在室外暴露的耐久性材料，受短波紫外光照射引起的老化損害較大。

　　總結(jié)：

　　1、我們首先介紹氙燈老化試驗(yàn)箱的模擬環(huán)境：

　　(1)氙燈老化主要是模擬全陽光光譜。

　　(2)氙燈試驗(yàn)箱采用能模擬全陽光光譜的氙弧燈來再現(xiàn)不同環(huán)境下存在的破壞性光波，可以為科研、產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量控制提供相應(yīng)的環(huán)境模擬和加速試驗(yàn)。

　　氙燈老化試驗(yàn)箱可用于新材料的選擇、改變現(xiàn)有材料或評估材料組成變化后耐用性的變化試驗(yàn)，可以很好的模擬在不同環(huán)境條件下，材料暴露在陽光下所產(chǎn)生的變化。 　　通過材料試樣暴露在氙弧燈的光照及熱輻射下進(jìn)行老化試驗(yàn).來評價在高溫光源作用下某些材料的耐光、耐候性能.主要用于汽車、涂料、橡膠、塑膠、顏料、粘合劑、織物等.

　　2、其次我們要介紹紫外線老化試驗(yàn)箱模擬的環(huán)境

　　(1)紫外老化試驗(yàn)設(shè)備主要是模擬太陽光中的紫外光線。

　　(2)紫外老化試驗(yàn)箱采用熒光紫外燈為光源，通過模擬自然陽光中的紫外輻射和冷凝，對材料進(jìn)行加速耐候性試驗(yàn)，以獲得材料耐候性的結(jié)果。

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