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紫外老化试验箱、紫外耐候试验箱
简介

    紫外老化试验箱是一种模拟光照的光老化试验设备,它主要模拟阳光中的紫外光。同时它还可以再现雨水和露水所产生的破坏。设备通过将待测材料曝晒放在经过控制的阳光和湿气的交互循环中,同时提高温度的方式来进行试验。设备采用紫外线荧光灯模拟阳光,同时还可以通过冷凝或喷淋的方式模拟湿气影响。
    只需要几天或几周时间,紫外老化试验箱可以再现户外需要数月或数年所产生的破坏。所造成的损害主要包括退色、变色、亮度下降、粉化、龟裂、变模糊、脆化、强度下降及氧化。设备提供的测试数据在对新材料的选择、对现有材料的改进或评估影响产品耐用性的组成变化等方面有极大的帮助。设备可以极好地预测产品将在户外遭遇的变化。
    尽管紫外光(UV)只占阳光的5%,但是它却是造成户外产品耐用性下降的主要光照因素。这是因为阳光的光化学反应影响随着波长的减少而增加。因此在模拟阳光对材料物理性质的破坏影响时,不需要再现整个阳光光谱。在大多数情况下,只需要模拟短波的UV光即可。紫外老化试验箱之所以采用UV灯的原因在于它们比其他的灯管更为稳定,并且能更好的再现试验结果。采用荧光UV灯模拟阳光对物理性质的影响,例如亮度下降、龟裂、剥落等方面,是最好的方法。有几种不同的UV灯可供选择。大多数的这些UV灯主要产生紫外光,而不是可见光和红外光。灯的主要差别体现在它们在各自波长范围内产生的UV总能量上的不同。不同的灯会产生不同的测试结果。

与氙灯老化箱的区别

    氙弧灯试验箱和紫外加速老化试验箱是应用最广泛的加速老化检测设备,这两种检测设备的测试原理完全不同。氙灯试验箱模拟太阳光的所有光谱,包括紫外线(UV)、可见光和红外线(IR),氙灯光谱在295 nm到800 nm范围内基本上与太阳光的光谱相吻合。氙灯老化试验箱被用来测试许多产品,这些产品对紫外线的长波段、可见光及红外线较敏感。

老化三要素

    光照、高温和潮湿,这三个因素中的任何一个都会引起材料的老化损害,但它们往往同时发生作用,所造成的危害将大于其中任一因素的单独作用。
    1、光照
    不同材料对光的敏感性不同。对于经久耐用的材料,如大多数涂料、塑料,紫外线的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。然而,对于不是那么经久耐用的材料,比如一些颜料和染料,紫外线的长波段甚至可见光也会使其产生严重的老化。
    2、高温
    当温度升高时,光的破坏作用也将随之增大。尽管温度不影响主要的光致反应,但却影响次要的化学反应。实验室老化测试必须提供精确的温度控制,通常还通过升温的方法来加速老化过程。
    3、潮湿
    露水、雨水及高湿度是引起潮湿危害的主要原因。研究表明,放在室外的物品每天都将长时间(平均每天8-12 h处于潮湿状态。研究发现,由潮气形成的露水是室外潮湿的主要因素,露水造成的危害比雨水更大,因为它附着在材料上的时间更长,引起更为严重的潮湿吸收。当然,雨水对材料的危害也很大,雨水将引起热冲击。比如一辆在炎热夏日里温度升高的汽车突然因阵雨而急剧降温,就会产生冲击现象。雨水冲刷引起的机械侵蚀也会加速材料发生老化,如木材涂层因雨水冲洗去除了表面老化层,将未老化的里层暴露于太阳光下,从而产生进一步老化。
    对于室内材料,湿气的主要作用往往是机械应力,它因材料试图与周围保持潮湿平衡而引起,材料所经受的湿气越大,需要克服的应力也越大。湿气环境还是室外材料发生老化的一个重要因素,在室外,周围相对湿度(RH)将影响一种潮湿材料的干燥速度。

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