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光老化中氙灯老化跟紫外光老化的区别

发表时间:2021-03-24   访问量:

气候和阳光辐照是损害涂料、塑料、油墨及其它高分子材料的主要原因,这种损害包括失光、褪色、黄变、开裂、脱皮、 脆化、强度降低及分层、 即使是室内的光及通过玻璃窗透射的太阳光也都会使一些材料老化,比如引起颜料、染料等褪色或变色。

紫外线加速耐候试验机

光老化测试的目的是什么?

    通过模拟光长期暴露作用的加速试验,以获得材料耐候性的结果。


什么是氙灯(Xenon lamp) ? 

    填充氙气的光电管或闪光电灯。其光谱能量分布与阳光中紫外,可见光部分相似。


什么是荧光紫外灯(UV lamp) ?

    发射400nm以下紫外光的能量至少占总输出光能80%的荧光灯。


UV和氙灯测试的区别?

    UV测试主要考虑紫外光对于产品的影响,其波长范围为300~400nm; 氙灯测试不仅考虑紫外光的影响,还考虑可见光的影响,其波长范围为300~800nm.


UV灯管类型有哪些?

    共有两种类型的UV灯管:UVA-340, UVB-313 


不同类型的UV灯管用途有何不同?

    UVA-340: 模拟阳光中的紫外线部分,主要用于户外产品的心光老化试验。

    UVB-313: 广泛应用于耐久性材料的快速、节省的测试,会加速材料的老化。

    UVA-351: 用于模拟穿过窗玻璃的阳光的紫外线部分,主要用于室内。


一个完整的UV测试条件包括哪些?

    灯管类型

    辐照强度(irradiation)

    非光照类型(冷凝和喷淋) (condensation and spray)

    光照和非光照时的温度

    光照和非光照的时间

    测试总时间或测试循环次数。


实验室UVA-340灯的辐照度:

    0. 68W/m2@340nm相当于夏季正午的阳光,得到快速的效果;

    1. 38W/m2@340nm 两倍于太阳最大值,得到快速的效果;

    0. 35W/m2@340nm相当于三月/九月的日光,适合普通测试或较低UV光强的测试。


实验室UVB-313灯的辐照度:

    0.67W/m2@340nm;

    1. 23W/m2@340nm非常快速的测试,应用于质量控制或耐久性好的材料测试;

    0. 48W/m2@340nm UVB-313灯管执行SAE J2020标准时的长时间光照。


UV常用测试标准有哪些?

    ASTM G154-2006非金属材料UV荧光灯暴露照射

    ISO 4892. 3-2006塑料实验室光源暴晒方法 第3部分:荧光紫外灯

    GB/T16422. 3-1997塑料实验室光源暴晒方法 第3部分:荧光紫外灯


QUV紫外线老化机相关测试参数是多少?

    黑板温度: 光照时50~85℃, 黑暗时40~60℃;

    辐照强度:0. 25~1. 55W/m2/nm;

    样品板尺寸:150*75*5mm (共48个样品板)


完整的氙灯测试过程包括哪些?

    光照,由照射到试样表面的氙弧灯的光谱能量分布(SPD,Spectral Power Distribution) 和氙弧灯的辐照度(irradiance)决定。

    温度,包括试验箱内温度(Chamber Temperature) 、黑标准温度(BST, Black Standard Temperature) 或黑板温度(BPT, Black Panel Temperature) ;

    相对湿度;

       喷水。


氙灯试验箱的传感器类型和滤镜类型有哪些?

    氙灯试验箱共有四种类型的传感器以监控辐照强度:340nm, 420nm, TUV (300-400nm) , QB光强     校准仪。

    有三种类型的滤镜:Daylight Filter-B/B日光眼过滤器,Windows Glass Q Filter窗玻璃过滤     器,UV扩展过滤器。


不同类型的滤镜的作用是什么?

    日光眼过滤器主要模拟夏日正午时的阳光,可用来测试室外材料;

    窗玻璃过滤器主要是模拟透过窗玻璃的阳光,可用来测试室内材料。


光老化测试中的冷凝和喷淋有什么不同?

   冷凝用来模拟实际生活中露水停留在材料上时的状态,但是试验设备并不能完全模拟露水,因为露水中含有丰富的氧;喷淋用来模拟材料在雨水下的状态。


       辐照量计算

计算公式

比如计算

氙灯耐气候试验箱

       氙弧灯老化试验机应实现环境因素的综合控制:

       光照强度

       亮/暗周期变化

       黑板温度和干球温度

       通过光过滤器后的光谱能量分布

       湿度控制

       喷淋


氙弧灯老化机相关测试参数是多少?

       光源:3000W风冷氙弧灯


氙灯冷却方式:风冷

辐射波长:主要在300-800nm中

灯管过滤器:可交换的内外滤光片,可调整光谱能量分布,以适应不同太阳光谱的模拟试验;

辐射强度监测点:340nm、420nm和300-400nm段

平均灯管寿命:1500小时


氙灯常用测试标准有哪些?

       ASTM G155-2005非金属材料曝光用氙弧灯设备使用标准惯例;

       ISO 4892. 2-2006塑料实验室光源暴晒方法第2部分,氙灯光源;

       GB/T 16422. 2-1999 塑料实验室光源暴露试验方法”第2部分氙弧灯;

       SAE J2527-2004用受约束的发光氙弧设备对汽车外部的材料加速暴露试验方法;

标准参数

常见测试材料缺陷

       1、起泡:表面封闭的突起区域;

       2、变色:材料表面颜色随时间变化二变弱或变浅;

       3、裂化或裂纹:材料表面可见的微裂或暴露出原底层的碎裂;

       4、瑕疵:降解导致的材料表面或内部的不规则现象;

       5、白化:表面的一种老化现象,表现为全部或局部变白。

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