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人工加速老化和自然老化的區別解析

更新時間：2020-11-27

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上海千實精密機電科技有限公司是一紡織測試儀器生產廠家，研發工程師表示，人工加速老化和自然老化測試結果間的相關性問題一直是業內關注的熱點。一般來說，工業上要求快速地得出老化測試結果，同時要求實驗室人工加速老化和自然老化測試結果間有較好的相關性，然而實際上這兩個要求是相互矛盾的。人工加速老化方法使用比實際環境更高的測試溫度、更短波長光源、更大的輻照強度，在加速材料老化進程的同時，降低了與自然條件材料老化結果的相關性。
自然老化和人工加速老化各有自己的優勢和不足，這也是一直是人們在研究的特征，在很多的地方需要用老化測試，由于生產的周期和市場變化等因素，長時間的自然測試不太科學，必須要做到快速有效的測試，Atlas紫外光老化試驗箱滿足市場需求，通常作為實驗室常規試驗儀器。為此，標準集團研發工程師就人工加速老化和自然老化做下對比分析。
本實驗選用了環氧涂料、聚氨酯涂料以及聚酯涂料，分別進行戶外自然曝曬和紫外人工加速老化實驗，記錄實驗中樣品光澤和顏色的變化。

戶外自然曝曬實驗
由于各地戶外自然曝曬的情況很不相同，為了準確地評價實驗，這里選擇了三種不同的典型氣候類型：亞熱帶氣候（佛羅里達的邁阿密）、沙漠氣候（亞利桑那的鳳凰城）和美國北方工業型氣候（俄亥俄州的克里夫蘭）。
戶外自然曝曬嚴格按照ASTM G7《非金屬材料的戶外自然曝曬試驗標準》執行。被測試樣的背板為厚1.6mm的夾板，試樣架45°，朝南。
人工加速老化實驗
人工加速老化測試按照ASTM G154《非金屬材料的紫外老化測試方法》執行。實驗設備為紫外加速老化試驗機。該試驗箱具有閉環反饋回路系統控制，可設定并控制UV光輻照強度。試驗使用UVA-340紫外燈管，光強峰值為343nm，截止點為295nm。為了排除不同溫度對實驗結果的影響，測試溫度統一設定在50℃。
實驗分別在三種不同的循環條件下測試：
條件1：4h紫外光照射，4h冷凝；UVA-340燈管的輻照點控制在0.83W/（m2*nm）@340nm；整個測試循環溫度控制在50℃。本測試循環中紫外的輻照強度相當于夏天正午的太陽光照。
條件2：4h紫外光照射，4h冷凝；UVA-340燈管的輻照點控制在1.35W/（m2*nm）@340nm；整個測試循環溫度控制在50℃。條件2與條件1基本類似，但輻照度更強。
條件3：4h紫外光照射（100％紫外輻照，無冷凝，無暗周期）；UVA-340燈管的輻照點控制在1.35W/（m2*nm）@340nm；整個測試循環溫度控制在50℃。