氙燈老化試驗(yàn)與紫外老化試驗(yàn)?zāi)秃蛐詼y(cè)試

更新時(shí)間：2019-09-24

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目前，日常中各類(lèi)產(chǎn)品的老化，每年造成億萬(wàn)美元的經(jīng)濟(jì)損失。造成的材料損害主要包括：變色、失光、強(qiáng)度下降、開(kāi)裂、起皮、粉化和氧化等。很顯然，對(duì)許多產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，抗老化和光穩(wěn)定性是很重要的。現(xiàn)在大部分研究者用自然暴露方法、QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)或Q-Sun氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測(cè)試。

自然暴露測(cè)試方法有很多優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)、便宜、易于操作。然而，大部分制造商不愿意等上幾年時(shí)間來(lái)觀察某種新的改良產(chǎn)品配方是否真的改進(jìn)了。因而實(shí)驗(yàn)室加速老化測(cè)試稱為了另一種更為的選擇。但在QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)或Q-Sun氙燈試驗(yàn)箱進(jìn)行測(cè)試這個(gè)問(wèn)題上方法經(jīng)常引發(fā)爭(zhēng)議。

在回答選擇QUV還是Q-SUN進(jìn)行測(cè)試之前，有必要先來(lái)更詳細(xì)了解材料為什么會(huì)發(fā)生老化，造成材料老化的主要因素是光照(特別是紫外線)、高溫以及雨水、露水和高濕度等潮濕條件，其中光照和潮濕往往會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用。有些材料在光照或潮濕條件的單獨(dú)作用下的耐久性好，但在光照和潮濕的協(xié)同作用下，往往會(huì)失效。

光照

不同的材料對(duì)光的敏感性也不同。對(duì)于經(jīng)久耐用的材料，如大多數(shù)涂料、塑料、短波紫外線是引起大部分聚合物老化的原因。然而，對(duì)于不是那么經(jīng)久耐用的材料，如某些顏料和染料，長(zhǎng)波紫外線甚至可見(jiàn)光也會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的危害。

高溫

盡管溫度不影響主要的光致化學(xué)反應(yīng)，它卻影響后繼的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室老化測(cè)試必須提供的溫度控制，通常還通過(guò)升溫的方法來(lái)加速老化。

潮濕

露水造成的危害比雨水更大，因?yàn)樗街诓牧仙系臅r(shí)間更長(zhǎng)，形成更為嚴(yán)重的潮濕吸收。然而不能忽視的是雨水驟降造成的熱沖擊。比如當(dāng)一輛汽車(chē)在一個(gè)炎熱夏日溫度升高卻突然因陣雨而急劇散熱。

這三個(gè)因素中的任一個(gè)都會(huì)引起材料老化。它們往往同時(shí)發(fā)生作用，造成的危害將大于其中任一因素單獨(dú)作用所造成的。

QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)

QUV紫外老化試驗(yàn)箱利用熒光紫外燈管來(lái)模擬太陽(yáng)光對(duì)耐久耐用材料的破壞作用。這些燈管在電學(xué)原理上與普通照明用的冷白燈管很相似，但它主要發(fā)射紫外光而非可見(jiàn)光或紅外光。

對(duì)于不同的使用條件，需要不同光譜進(jìn)而需要不同類(lèi)型的燈管。UVA-340燈管在短波紫外線波段可模擬太陽(yáng)光。UVA-340的光譜功率分布(SPD)在太陽(yáng)光的截止點(diǎn)到大約360nm范圍內(nèi)與太陽(yáng)光吻合地非常好。UV-B燈管在QUV中也被廣泛應(yīng)用。它們比UV-A燈管引起的材料老化更快，但它們比太陽(yáng)光截止點(diǎn)更短的波長(zhǎng)對(duì)許多材料可能產(chǎn)生不切實(shí)際的結(jié)果。

UVA-340燈管在短波紫外線波段可模擬太陽(yáng)光

在戶外，材料由于露水每天有12個(gè)小時(shí)潮濕狀態(tài)。為了更真實(shí)的模擬戶外潮濕侵蝕。QUV用特殊的冷凝功能再現(xiàn)戶外露水潮濕。

Q-Sun氙燈老化試驗(yàn)箱

氙燈老化試驗(yàn)箱產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過(guò)濾來(lái)減少不必要的光譜成分。使用不同類(lèi)型的玻璃過(guò)濾器可得到不同的光譜。ASTMG155中定義了三種類(lèi)型經(jīng)常使用的過(guò)濾器：日光、窗玻璃和紫外延展過(guò)濾器。

下圖展示了這些過(guò)濾器產(chǎn)生的光譜。日光、窗玻璃和紫外延展過(guò)濾器又分別有幾個(gè)不同的類(lèi)型。

日光過(guò)濾器通常被推薦用來(lái)研究與自然老化之間的相關(guān)性

窗玻璃過(guò)濾器產(chǎn)生的光譜與透過(guò)玻璃的太陽(yáng)光譜非常相似，常被用于測(cè)試室內(nèi)光穩(wěn)定性

紫外延展過(guò)濾器常被用于提供更快的測(cè)試結(jié)果

大多數(shù)氙燈試驗(yàn)箱通過(guò)水噴淋或濕度控制系統(tǒng)來(lái)模擬潮濕的影響。水噴淋的局限性是當(dāng)溫度較低的水噴淋到溫度較高的被測(cè)樣品上，樣品的溫度也將隨之降低，這有可能減緩老化的速率。然而，水噴淋在模擬熱沖擊和機(jī)械侵蝕方面做的相當(dāng)好。

氙燈老化試驗(yàn)機(jī)與紫外老化試驗(yàn)機(jī)分別用于氙燈老化試驗(yàn)和紫外老化試驗(yàn)，是實(shí)驗(yàn)室常用的老化試驗(yàn)設(shè)備，上海千實(shí)精密機(jī)電科技有限公司可長(zhǎng)期提供氙燈老化試驗(yàn)機(jī)與紫外老化試驗(yàn)機(jī)，歡迎電詢。