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紫外,氙灯不同波长光照老化试验目的及原理
发表时间:2024-05-13 10:47:13
光照老化试验目的及原理

试验目的:
利用人工试验方法验证样品在自然环境下(如太阳光照、下雨、凝露等)的老化情况;

适用范围:
高分子材料,如塑料/橡胶、有机玻璃、各种涂层等:

老化原理:
1)高分子材料中的不饱和键吸收高能量紫外线后,发生各种光致化学反应,导致样品颜色变化、龟裂、起皱起泡等不良现象;
2)产品在光照下导致样品表面和底部温度不均匀导致产品开裂/起皱等,或在高温下受到雨淋导致开裂等不良现象;

试验分类
序号项目名称波长范围适用范围1氙灯老化300-800nm可见光汽车材料,各种高分子材料2UV老化280-400nm紫外线各种涂层纺织品,或常规用途的塑料/橡胶3碳弧灯老化250-800nm仅适用于日本等地区的部分行业4金属卤素灯300-3000nm电子产品外壳测试。

氙灯老化介绍
影响氙灯试验的条件

箱体温度:氙灯试验箱里面的环境温度;
辐照功率度:光照在某一波段的辐照功率。氙灯的辐照功率有这几种表达方式:@340nm;@420nm;@300-400nm;@300-800nm;
-般认为,夏天正午的太阳辐照强度为:0.55W/m2@340nm、1.2W/m2@420nm、60W/m2@300-400nm.550W/m2@300-800nm;
黑板温度(Black Panel Temperature,BPT):黑板温度计的表面温度,用于模拟试样表面温度;
辐照量:样品受到的光照辐射总能量,单位为」(KJ、MJ)。通过福照量和辐照强度,可以计算出测试时间;计算公式为:W(能量)=P(功率)*T(时间):
循环模式:是否持续光照?是否需要喷水?是否有黑暗时间等?如:GB/T16422.2要求持续光照,干燥102min、喷淋18分钟;
SAEJ2412标准规定,光照3.8H黑暗1H;
SAEJ2527标准规定;


Delta德尔塔仪器——氙灯耐气候试验箱
滤镜选择:
常见滤镜有:Daylight:Type S borosilicate 硼硅酸盐内/Type S borosilicate外Windows-glass:Type S borosilicate 硼硅酸盐内/soda-lime碱石灰外;Q/B加速老化:Quartz 石英内/Type S borosilicate 硼硅酸盐外;

氙灯老化常见标准
塑料件:GB/T16422.2(1S0 4892-2);
纺织品:GB/T8430(ISO 105-B02);
美标:ASTM G155:
汽车内饰件:SAEJ2412,各企业标准;
汽车外饰件:SAEJ2527,各企业标准:
氙灯老化结果判定方式
外观判走:在D65光源下进行肉眼观察;

色差(由CIE国际照明委员会制定)
L:代表亮度,取值范围0-100;
代表红绿,取值-100~+100,正数偏红:a'
b:代表黄蓝,取值-100~+100,正数偏黄;
色差值“E=(^a2+^b2+^L2)1/2;
灰卡评级(GB/T 250 纺织品 色牢度试验 评定变色用灰色样卡)蓝色羊毛标样评级(IS0 105-B02、GB/T 8430、GB 730)根据GB 730,蓝色羊毛分为1-8级,1级最容易变色,8级最不容易变色:如褪色到同样程度,3级羊毛所需时间是4级羊毛的-半,5级则是4级的2倍;


灯管类型
辐照强度:UVA为@340nm;UVB为@310nm; 常见强度为0.76W、0.89W、0.63W;
试验温度:50-80℃C(无BPT说法):
循环模式:光照、黑暗、喷淋的组合;
试验时间或循环次数
举例:UVA 340灯管,8H光照、4H冷凝,辐照强度0.76W,温温度光照时60℃℃、黑暗时50℃℃
灯管类型
UVA-340:模拟户外自然老化,是使用率最高的灯管;
UVA-351:模拟透过窗玻璃太阳光的老化:
UVB-313:条件最为严格,QC和研发用最好,推荐用于耐久性材料(屋顶

UV老化常见标准谁
常见标准
塑料件:GB/T16422.3 (1S0 4892-3)
色漆和清漆:GB/T 23987(ISO 11507)
美标:ASTM G154,ASTM D4329

UV老化结果判定方式
判定方式:外观检查、灰卡评级、色差评定

UV紫外线老化试验机