氙燈老化試驗箱與紫外線老化試驗箱在用于涂料、塑料中的區(qū)別

氙燈老化試驗箱與紫外線老化試驗箱在用于涂料、塑料中的區(qū)別

我是廈門德儀設(shè)備有限公司業(yè)務(wù)部許愛紅，本人從事試驗設(shè)備銷售十年了，關(guān)于涂料、塑料使用氙燈老化試驗箱與紫外線老化試驗箱區(qū)別方法與朋友們分享一下，一起學(xué)習(xí)共同進步！

雖然大家都認同涂料、塑料的耐候性和耐光性很重要，但對什么是它們*好的測試方法卻各執(zhí)己見。國內(nèi)外現(xiàn)在評價涂料耐候性和耐光性的方法也很多,而普遍采用的有自然氣候老化試驗、氙弧燈照射、或碳弧燈照射、紫外線燈照射等人工加速氣候老化試驗的方法。涂料、塑料和其他有機材料暴露在自然氣候條件和光照輻射下經(jīng)一段時間會出現(xiàn)失光、褪色、泛黃、剝落、開裂、喪失拉伸強度和整層脫落等現(xiàn)象,即使是室內(nèi)光線或者透過窗玻璃的陽光也會對諸如顏料或染料之類的物質(zhì)造成損害。因而對于戶外使用的涂料，如建筑外用涂料和汽車涂料，耐候性和耐光性是*重要的檢測項目。

我們一起來探討如何選擇合適的測試方法。

一、自然光照老化試驗箱方法

自然光照老化試驗方法是國內(nèi)外廣泛采用的方法。其主要原因是自然氣候老化實驗結(jié)果更符合實際，所需的費用較低而且操作簡單方便。雖然我們可以在任何地方進行自然氣候老化試驗，但國際上比較認可的試驗場地是美國的佛羅里達，因為其陽光充足。但自然氣候老化試驗的不足之處是試驗需要的時間長，試驗人員可能沒有這么多年的時間等待一個產(chǎn)品的測試結(jié)果。

二、 氙燈照射老化試驗箱方法

氙燈照射老化試驗方法被認為是*能模擬全太陽光譜的試驗，因為它能產(chǎn)生紫外線、可見光和紅外線。正因為如此，在國內(nèi)外被認為是*廣泛采用的方法。GB/T1865-1997(等同于IS0113411:1994)詳細地介紹了這種方法。但這種方法也有它的局限性，即氙弧燈光源穩(wěn)定性及由此帶來的試驗系統(tǒng)的復(fù)雜性。氙弧燈光源必須經(jīng)過過濾以減少不期望的輻射。為達到不同的輻照度分布可有多種過濾玻璃類型供選擇。選用何種玻璃取決于被測試材料類型及其*終用途。改變過濾玻璃可以改變透過的短波長紫外線類型，從而改變材料遭受破壞的速度和類型。通常運用的過濾有3種類型：日光、窗玻璃和擴展的紫外線類型(國標(biāo)GB/T1865-1997中提到的方法1和方法2對應(yīng)于前兩種類型)。

典型的氙弧輻射都配備一個輻照度控制系統(tǒng)。輻照度控制系統(tǒng)在氙弧輻射試驗中很重要，因為氙弧燈光源的光譜自身內(nèi)在穩(wěn)定性就比熒光紫外燈光的光譜差。國外有人考察了一盞新氙弧燈和一盞用過1000小時的舊氙弧燈光譜的區(qū)別。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，光譜能量分布不但在光源的長波長范圍隨燈的使用時間延長變化顯著，而且在短波長的范圍內(nèi)也有明顯變化。這種變化引起的原因是氙弧燈的老化，是它的自身內(nèi)在特性。對這種變化也可采取多種補救措施。例如提高更換燈管的頻度以減輕燈光老化的影響，或者可用傳感器控制輻照度。盡管存在因燈老化引起的光譜能量分布變化，氙弧燈仍不失作為耐候性和耐日光照射試驗的一種可靠的和反映實際的光源。大多數(shù)氙弧輻射試驗在模擬潤濕條件時采用水噴淋和/或溫度自動控制系統(tǒng)(國標(biāo)GB/T1865-1997提出的"表面用水噴淋")。水噴淋方法的局限是當(dāng)溫度相對較低的水噴到溫度相對較高的試板上時，試板會冷卻下來，這會使材料遭破壞的過程減緩。在氙弧輻射試驗中，要求使用高純度的水以防止試板表面形成沉積物。因此運行費用較高。歡迎大家選用廈門德儀公司專業(yè)生產(chǎn)的氙燈耐候老化試驗箱DESN-500A及氙燈耐候老化實驗箱DESN-010A。

三、紫外線燈照射試驗箱方法

紫外線燈照射試驗方法利用熒光紫外線燈模擬太陽光對耐久性材料的破壞性作用。這與前面提到的氙弧燈有區(qū)別，熒光紫外燈在電學(xué)原理上與普通的照明用冷光日光燈相似，但能生成更多的紫外線而非可見光或紅外線線。對于不同的曝曬應(yīng)用，有不同類型的具有不同光譜的燈供選擇。UVA-340型的燈在主要的短波長紫外線光譜范圍能很好地模擬太陽光。UVA-340燈的光譜能量分布(SPD)與從太陽光譜中360nm處分出的光譜圖很近似。UV-B型燈也是通常使用的加速人工氣候老化試驗用燈。它比UV-A型燈對材料的破壞速度更快，但其比360 nm更短的波長能量輸出對很多材料會造成偏離實際的試驗結(jié)果。

輻照度(光強度)控制對于獲得準(zhǔn)確而有重現(xiàn)性的結(jié)果是很有必要的。大多數(shù)紫外線老化試驗裝置都配備了輻照度控制系統(tǒng)。這些**的輻照度控制系統(tǒng)使用戶做試驗時能選擇輻照度量。通過反饋控制系統(tǒng)，輻照度能被連續(xù)和自動地監(jiān)控并**地得到控制?？刂葡到y(tǒng)通過調(diào)節(jié)燈管的功率而自動地對因燈管老化或其他原因造成的照度不足進行補償。熒光紫外線燈因自身內(nèi)在的光譜穩(wěn)定性使輻照度控制簡單化。所有的燈源隨時間老化都會變?nèi)?。但熒光燈與其他類型的燈不同，它的光譜能量分布不會隨時間變化。這一特點提高了試驗結(jié)果的重現(xiàn)性，因而也是一大優(yōu)勢。有試驗表明，一盞使用了2小時的燈和一盞使用了5600小時的燈在配備了輻照度控制的老化試驗系統(tǒng)中的輸出功率無明顯區(qū)別，輻照度控制裝置能夠維持光強度的恒定。此外，它們的光譜能量的分布也無變化，這同氙弧燈有很大區(qū)別。

使用紫光燈老化試驗的一個主要優(yōu)勢在于它能夠模擬較為符合實際的室外潮濕環(huán)境對材料的破壞作用。材料置于室外時，據(jù)統(tǒng)計每天至少有12小時頻繁地遭受潮濕作用。因為這種潮濕作用大多表現(xiàn)為凝露的形式，因而在加速人工氣候老化試驗中采用一個特殊的冷凝原理來模仿室外潮濕。在這樣的冷凝循環(huán)過程中，要加熱試驗箱底部的水槽以產(chǎn)生蒸汽。熱蒸汽保持試驗箱的環(huán)境在高溫下有100％相對濕度。試驗箱設(shè)計時，要使試板實際上構(gòu)成試驗箱的側(cè)壁。這樣試板的背面暴露在室溫的室內(nèi)空氣下。室內(nèi)空氣的冷卻作用使被測的試板表面的溫度比蒸汽溫度降低幾度。這幾度的溫差可使水在冷凝循環(huán)過程中連續(xù)不斷地降到被測試表面。如此產(chǎn)生的冷凝水是性質(zhì)穩(wěn)定的、純凈蒸餾水。這種水能提高實驗結(jié)果的重現(xiàn)性，排除水沉積物污染問題并且簡化試驗設(shè)備安裝和操作。因為材料在室外受潮的時間一般很長，所以典型的循環(huán)冷凝系統(tǒng)*少要有4小時的試驗時間。冷凝過程在加溫條件下進行(50℃)，就會大大地加快潮濕對材料的破壞速度。長時間的、加熱條件下進行的冷凝循環(huán)比其他諸如水噴淋、浸漬和其他高濕度環(huán)境的方法更能有效地再現(xiàn)潮濕環(huán)境破壞材料的現(xiàn)象。歡迎大家選用廈門德儀公司專業(yè)生產(chǎn)的紫外燈耐候試驗箱DEZN-PA、紫外線耐黃變試驗箱DE-H400UA或是紫燈老化試驗箱DE-H400UB

四、*后結(jié)論

不管國標(biāo)規(guī)定且國內(nèi)目前通行的耐老化試驗方法是氙弧輻射，但在國外氙弧輻射和紫外線老化試驗都是應(yīng)用廣泛的試驗方法。這兩種方法是基于完全不同的原理。氙燈照射試驗箱仿制全部的太陽光譜，包括紫外線、可見光和紅外線，其目的是模擬太陽光。而紫外線老化試驗并不企圖仿制太陽光線，而只是模仿太陽光的破壞效果。它是基于這樣的原理，長期在室外暴露的耐久性材料，受短波紫外線照射引起的老化損害*大.另外，即便是在自然氣候下進行老化試驗，還有一種加速的方法，就是將被測試樣板裝在能隨太陽升起降落而轉(zhuǎn)動的樣板架，使樣板大部分時間保持被陽光直射的狀態(tài)，以獲得加速試驗結(jié)果。20世紀(jì)80年代前采用碳弧燈或直接用紫外燈照射，進行平行試驗，也可縮短檢驗周期，究竟哪種試驗方法是*好的呢?沒有簡單的答案。選擇哪種方法取決于要測試的材料，材料的*終應(yīng)用場合，與及關(guān)心材料遭破壞的模式和財力等方面的因素來選擇合適產(chǎn)品的老化試驗箱。

廈門德儀設(shè)備有限公司www.xmdeyi.com成立于2003年。位于有國際花園城市之稱的中國廈門。本公司是一家高科技合資企業(yè)。公司專業(yè)生產(chǎn)銷售：氙燈耐候試驗箱、紫外燈耐候試驗箱、碳弧燈照射箱、淋雨試驗箱、砂塵箱、耐黃變箱、鹽霧試驗箱、換氣式老化箱、臭氧老化試驗箱等環(huán)境試驗設(shè)備的公司。德儀設(shè)備*近成功案例http://www.xmdeyi.com/index.asp

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