人工加速老化測試---氙燈試驗(yàn)箱
本文討論兩種常見的、不同類型、測試條件一致的氙燈試驗(yàn)箱 *每年因老化而造成的產(chǎn)品損失達(dá)熟億美元,材料的老化包括推色、失光、氧化 旋轉(zhuǎn)鼓型(水冷)和平板型氙燈(風(fēng)冷)試驗(yàn)箱 1918年,世界上出現(xiàn)了第1臺旋轉(zhuǎn)鼓式氙燈老化試驗(yàn)箱 近年來 無論哪種類型的試驗(yàn)箱 氙燈試驗(yàn)箱廣泛用來測試材料和產(chǎn)品的光穩(wěn)定性和抗老化性 氙弧燈的發(fā)射情況是比較復(fù)雜的 1.1 光學(xué)過濾器 未經(jīng)光的氙弧燈發(fā)射過多的短波紫外線,以至于不能很好的模擬地球表面自然暴露,因此,試驗(yàn)箱使用各種類型的過濾器來減少不必要的短波射線.過濾器的選擇取決于被測試的材料和使用環(huán)境.大多數(shù)過濾器型號都對光譜的短波部分進(jìn)行有效地過濾. 平析型氙燈試驗(yàn)箱給每一個氣冷氙燈配備了一塊或多塊平面玻璃過濾器.水冷旋轉(zhuǎn)鼓式試驗(yàn)箱使用不同的過濾系統(tǒng),包括圍繞氙燈放置的圓柱形內(nèi)\\外過濾器.期 目前,氙燈試驗(yàn)箱中采用3種不同的過濾器系統(tǒng).ASTM G155標(biāo)準(zhǔn)中,它們分別被命名為日光過濾器'窗玻璃過濾器和延伸紫外線過濾器 這些過濾器之間的zui重要的區(qū)別是短波紫外線傳輸和光譜截止點(diǎn)。不同數(shù)量的短波紫外線可顯著地影響降解的速度和類型 日光過濾器是應(yīng)用的氙燈過濾器,它可產(chǎn)生非常類似夏日下午陽光的光譜(有時稱作陽光zui大值) 太陽光、日光過濾器 不同的過濾器在超短紫外波長區(qū)域有著顯著的差別。雖然平板日光過濾器和旋轉(zhuǎn)鼓式CIRA/SL過濾器都能很好地與陽光吻合 平板型窗玻璃過濾器在關(guān)鍵短波紫外線區(qū)域里更為真實(shí)一些 1.2輻照度控制 任何類型的氙燈燈管的輸出都會隨著時間而衰減。先進(jìn)的氙燈試驗(yàn)箱使用一個反饋回路控制系統(tǒng)對此進(jìn)行補(bǔ)償 理論上,光線強(qiáng)度可以在氙燈光譜的任意位置進(jìn)行監(jiān)控 340nm控制點(diǎn)廣泛應(yīng)用于加速老化測試中 420nm控制點(diǎn)一般與窗玻璃過濾器配套用于材料的室內(nèi)光穩(wěn)定性測試。對420nm的控制,要求紫外線傳感器裝備有一個過濾器,它只允許以420nm為中心的紫外線窄帶通過。該系統(tǒng)測試的對象,通常是這些主要由長波紫外線和可視光造成損壞的材料。例如針織品中的燃料和色素、紙張和油墨。室內(nèi)模擬的zui常見的輻照度設(shè)置點(diǎn)是1.10W/㎡/nm@420nm. 平板型和旋轉(zhuǎn)鼓型試驗(yàn)箱通常裝有340nm或420nm窄帶輻照度控制系統(tǒng)。根據(jù)不同的型號。某些歐洲測試箱可使用一個寬帶TUV(完整紫外線,300~400nm) 總而言之 1.3潮濕 平板型氙燈試驗(yàn)箱和旋轉(zhuǎn)鼓型氙燈試驗(yàn)箱都能通過向測試樣品噴淋水來模擬戶外潮濕的效果。這一方法對于模擬熱沖擊或機(jī)械腐蝕特別有效 在平板型氙燈試驗(yàn)箱內(nèi) 旋轉(zhuǎn)鼓型氙燈試驗(yàn)箱有一個噴淋條和噴嘴,當(dāng)旋轉(zhuǎn)的樣品經(jīng)過時 對于許多材料而言,相對濕度(RH)的控制是很關(guān)鍵的,大多數(shù)的測試標(biāo)準(zhǔn)都有相對濕度控制的要求。旋轉(zhuǎn)鼓型氙燈試驗(yàn)箱和平板型氙燈試驗(yàn)箱都可以裝相對濕度控制系統(tǒng)。因?yàn)榇罅康目諝獗仨氃跍y試室中流動以保持測試溫度,所以對相對濕度的度控制是比較困難的。要控制相對濕度,必須監(jiān)控測試室空氣的溫度。 1.5溫度控制 溫度控制是一個關(guān)鍵的卻經(jīng)常被忽視的測試參數(shù)。旋轉(zhuǎn)鼓式和平板型試驗(yàn)箱通常通過控制黑板溫度來控制測試環(huán)境。黑板溫度計(jì)是一塊涂有黑色涂層的金屬面板,它帶有附著在表面的溫度傳感元件,這些元件被稱作“非絕緣黑板”。兩種類型的試驗(yàn)箱中都可裝有絕緣的黑板溫度計(jì)(在ISO標(biāo)準(zhǔn)中被叫做“黑標(biāo)溫度”)。這些被裝在一個絕緣塑料座上,通常絕緣的黑板比非絕緣黑板高5℃~10℃. 許多旋轉(zhuǎn)鼓型和平板型的試驗(yàn)箱型號都可以控制測試室環(huán)境溫度和黑板溫度。 二 實(shí)際操作 一臺真正有用的氙燈試驗(yàn)箱應(yīng)該能夠提供測試所需的所有暴露條件,且同時還要考慮其實(shí)際使用情況。此外,如果某個氙燈試驗(yàn)箱,無論其技術(shù)有多先進(jìn),但他難于使用、購買、操作及維護(hù)的費(fèi)用太高,它任不能算是有用的。 2.1 樣品容量和占地面積 平板型試驗(yàn)箱體積小巧,但其測試室的容量很多。它的暴露區(qū)域是501㎡(3232c㎡),這比類似“構(gòu)造”的旋轉(zhuǎn)鼓型試驗(yàn)箱多出了近50%的暴露區(qū)域。 2.2 樣品按照 平板型氙燈試驗(yàn)箱的滑出式樣品盤,樣品的按照要比在旋轉(zhuǎn)鼓型的塊得多、容易得多、也靈活得多。按照盤可容納不同尺寸的平面板或三維樣品,例如部件、瓶子和試管等。平面樣品盤還可對測試在溫度升高時流動的材料、暴露在石化盤中的物質(zhì)以及在屋頂應(yīng)用中的蓄池很有幫助。旋轉(zhuǎn)鼓型試驗(yàn)箱只能對平面板進(jìn)行立式按照。必須使用特制的固定器,以便將樣品掛在暴露夾上 2.3 維護(hù)保養(yǎng) 平板型氙燈試驗(yàn)箱維護(hù)保養(yǎng)方便,燈管的安裝和更換均很方便,且其過濾器無需更換。平時經(jīng)常性的維修保護(hù)均可從設(shè)備的正面進(jìn)行。在旋轉(zhuǎn)鼓型是試驗(yàn)箱中,水冷燈管和過濾器的更換很不方便,必須移開測試樣品以進(jìn)行常規(guī)的燈管和過濾器更換。 2.4 風(fēng)冷式與水冷式 除了光線,氙弧燈還會在可視光和IR射線產(chǎn)生很多熱量,這給操作和維護(hù)帶來了一定的問題。平板型試驗(yàn)箱避免了因通過燈管夾排出大量的空氣而產(chǎn)生過多的熱量,這一簡單、經(jīng)濟(jì)的裝置被稱為風(fēng)冷。 旋轉(zhuǎn)鼓式使用水冷燈系統(tǒng)。由于水是*的熱量傳導(dǎo)載體,因此旋轉(zhuǎn)鼓式燈可以在一個非常高的瓦數(shù)進(jìn)行操作以產(chǎn)生高輻照度。水冷系統(tǒng)也有以下一些缺點(diǎn)。 1燈管/過濾器裝置比較復(fù)雜,帶有內(nèi)部、外部過濾器等。 2冷卻水與高壓電流近似,所以,為安全起見,連接器的密封必須非常并高度耐用。 3由于使用的特殊連接件 4冷卻水必須非常純凈以便減輕任何在燈管和過濾器上積聚的雜質(zhì)。 5冷卻水本身必須由一個冷卻器進(jìn)行冷卻 6水泵有維護(hù)的需要 2.5 輻照度校準(zhǔn) 平板型的輻照度校準(zhǔn)系統(tǒng)使用獨(dú)立的輻射計(jì),校正僅需要幾分鐘時間 在旋轉(zhuǎn)鼓型氙燈試驗(yàn)箱中 1 2、操作燈和過濾器必須被移開。 3、必須安裝一個經(jīng)校準(zhǔn)的燈管。 4、經(jīng)校準(zhǔn)燈管的輻照度必須與預(yù)定值(經(jīng)校準(zhǔn)的值)進(jìn)行比較。 5、操作員必須調(diào)節(jié)儀器以使測量值與校準(zhǔn)值一至。 6、經(jīng)校準(zhǔn)的燈管必須被移開。 7、操作燈和過濾器必須重新安裝。 8、在暴露重新開始時,必須重新安裝測試樣品。 3 測試標(biāo)準(zhǔn) 在過去10年中 全國統(tǒng)一服務(wù)電話 業(yè)務(wù)咨詢微信公司地址:中國 上海 青浦區(qū)崧澤大道6688號