氙燈老化測試標(biāo)準(zhǔn)及方法介紹
氙燈老化測試概述:
所謂人工光源(實(shí)驗(yàn)室光源或人工氣候)曝露試驗(yàn)方法,是通過模擬和強(qiáng)化大氣環(huán)境中一些主要致老化因素,而達(dá)到人工加速目的的老化試驗(yàn)方法
[1]。由于實(shí)際生產(chǎn)中對材料耐候性的評估的急切需求,一些人工光源設(shè)備被用來加速老化。這些光源都包括:(經(jīng)過濾的)寬頻弧燈、熒光紫外燈、金屬鹵化物燈(metal halide1amps)和開放式碳弧燈;還有一些不經(jīng)常使用的光源,它們包括:汞蒸氣燈、鎢燈(tungsten 1amp)[4]。我國1997年頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16422-1.2.3(等效ISO4892,1994)中規(guī)定了最常用的氙燈、熒光紫外燈、開放式碳弧燈三種光源的曝露試驗(yàn)方法。
2通則
A結(jié)果的偏差
鑒于材料在真實(shí)環(huán)境中老化的復(fù)雜性(日光輻射的特性和能量隨地點(diǎn)、時(shí)間而變化,溫度,溫度的周期變化等),為減少重復(fù)曝露試驗(yàn)結(jié)果的差異,在特定地點(diǎn)的自然曝露試驗(yàn)應(yīng)至少連續(xù)曝露兩年。經(jīng)驗(yàn)表明,實(shí)驗(yàn)室光源與特定地點(diǎn)的自然曝露試驗(yàn)結(jié)果之間的相關(guān)性,只適用于特定種類和配方的材料和特定的性能,和其相關(guān)性已為過去試驗(yàn)所證實(shí)了的場合。
B試驗(yàn)?zāi)康?/p>
a通過模擬自然陽光下長期曝露作用的加速試驗(yàn),以獲得材料耐候性的結(jié)果。為了得到曝露全過程完整的特性,需測定試樣在若干曝露階段的性能變化。
b用于確定不同批次材料的質(zhì)量與已知對照樣是否相同的實(shí)驗(yàn)。
c按照規(guī)定的試驗(yàn)方法評價(jià)性能變化,以確定材料是否合格。
C試驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)的裝置一般應(yīng)包括試驗(yàn)箱(包括:光源、試樣架、潤濕裝置、控濕裝置、溫度傳感器、程序控制裝置等)、輻射測量儀、指示或記錄裝置等幾個(gè)主要部分及其必要的輔助配套裝置。
D試驗(yàn)條件的選擇
實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)條件的選擇主要包括:光源、溫度、相對濕度、及噴水(降雨)周期等它們的選擇依據(jù)及一般確定方法如下:
a光源的選擇
光源的選擇是整個(gè)試驗(yàn)的核心部分,其原則有二:一是要求人工光源的光譜特性與導(dǎo)致材料老化破壞最敏感的日光能量分布相近,即模擬性好;二是要求在盡量短的時(shí)間內(nèi)獲得近似與常規(guī)自然曝露的結(jié)果,即加速效果好。
若考慮試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,在材料敏感的紫外區(qū),燈的光譜特性與日光的最為接近,是目前公認(rèn)的理想光源。但考慮氙燈老化箱運(yùn)轉(zhuǎn)的成本,紫外熒光燈也許更適合我國一些中小企業(yè)和普通高校做老化試驗(yàn)研究。而用于滅菌或其他用途的高壓或低壓汞燈在沒有適當(dāng)濾光片時(shí),含有大量自然光中沒有的紫外成分,不適合一般的老化實(shí)驗(yàn)。這里的‘一般’指大氣層內(nèi)使用的塑料制品的老化實(shí)驗(yàn),因?yàn)槟M的都是穿過大氣層的紫外輻射。用這些試驗(yàn)方法模擬宇航用塑料制品,理論上會有一定誤差。
氙燈老化測試b溫度的選擇
空氣溫度的選擇,應(yīng)以材料在使用中遇到的最高溫度為依據(jù),比之稍高一些,常選50℃左右。黑板溫度的選擇以材料在使用環(huán)境中材料表面的最高溫度為依據(jù),比之稍高,多選63±3℃。
c相對濕度的選擇
相對濕度對材料老化的影響因材料的品種不同而異,以材料在使用環(huán)境所在地年平均相對濕度為依據(jù),通常在50%~70%范圍選擇3國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn):
國內(nèi)外在人工光源試驗(yàn)方法上也已經(jīng)做了很多研究,下面是ISO和ASTM已經(jīng)制訂的一些試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn):
標(biāo)準(zhǔn)編號ISO4892-1,2,3,4
GB/T16422塑料-實(shí)驗(yàn)室光源曝露方法
1.通則
2.氙弧燈
3.熒光紫外燈
4.開放式碳弧燈
ASTMG26非金屬材料氙弧燈曝露設(shè)備操作標(biāo)準(zhǔn)(有或無噴淋)ASTMG53非金屬材料濃縮熒光紫外燈曝露/噴淋設(shè)備推薦操作ASTMG151非金屬材料(實(shí)驗(yàn)室光源)加速測試設(shè)備曝露標(biāo)準(zhǔn)操作4試驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備
氙燈和熒光紫外燈中,熒光紫外燈操作簡便且已使用一段時(shí)間,運(yùn)行比較穩(wěn)定;但氙燈老化箱尚處于試運(yùn)行階段,且控制復(fù)雜,各項(xiàng)操作還有待熟悉,實(shí)驗(yàn)室環(huán)境還不完全符合操作手冊的要求。