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温湿度老化试验箱,选紫外老化好?还是氙灯老化好?

来源:上海沉汇仪器有限公司作者:沉汇网址:http://www.chen-hui.com浏览数:70 

材料老化主要表现在变色、失光、强度下降、龟裂、剥落、粉化及氧化等。大家一致会选用温湿度老化试验箱来做老化试验以测试材料的耐候性和耐光性,但是对采用紫外老化测试好还是氙灯老化测试好却有着不同的答案。

20180919

那么做材料老化试验,到底是紫外老化测试好?还是氙灯老化测试好呢?

材料老化的主要因素

光照(特别是紫外线)

对于经久耐用的材料,如大多数涂料、塑料,短波紫外线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,长波紫外线甚至可见光也会对其造成严重的危害。

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化学反应,但却影响后继的化学反应。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。

潮湿

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,形成更为严重的潮湿吸收。然而也不能忽视的是温度骤降造成的热冲击。比如当一辆汽车在一个炎热夏日温度升高却突然因阵雨而急剧散热,这种情况下雨水会产生应力侵蚀。

这三个因素中的任一个都会引起材料老化,而且它们往往同时发生,所造成的危害都大于任一因素单独作用所造成的。因此在实验室,有些材料在光照或者潮湿条件的单独作用下的耐久性好,但在两者的协同作用下,往往会失效。

紫外和氙灯光谱和灯管比较

QUV

QUV紫外老化试验箱利用荧光紫外灯管来模拟太阳光对耐久耐用材料的破坏作用。这些灯管在电学原理上与普通照明用的冷白灯管很相似,但它主要发射紫外光而非可见光或红外光。

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紫外老化试验箱对于不同的最终使用条件,需要不同光谱进而选择不同类型的灯管。常见的灯管类型包括UVA灯管以及UVB灯管。

UVA-340 灯管在短波紫外线波段可最佳模拟太阳光

Q-SUN

Q-SUN氙灯试验箱被认为可最好模拟全光谱太阳光,因为它们可产生紫外线,可见光和红外线。氙灯光谱受两个因素影响:滤光系统和光源稳定性。

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氙灯试验箱产生的光谱是全光谱太阳光,必须使用不同类型的玻璃过滤器以得到不同的光谱。ASTM G155 中定义了三种类型经常使用的过滤器:日光、窗玻璃和紫外延展过滤器。

1. 日光过滤器:通常被推荐用来研究与自然老化之间的相关性

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2. 窗玻璃过滤器:其产生的光谱与透过玻璃的太阳光谱非常相似,常被用于测试室内光稳定性。

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3. 紫外延展过滤器:常被用于提供更快的测试结果。

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冷凝或相对湿度模拟

QUV

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在户外,材料由于露水每天有12个小时潮湿状态。为了更真实的模拟户外潮湿侵蚀。QUV用特殊的冷凝功能再现户外露水潮湿。

Q-SUN

而大多数氙灯试验箱通过水喷淋或湿度控制系统来模拟潮湿的影响。相比冷凝功能,水喷淋在模拟热冲击和机械侵蚀方面更好。

QUV/se 紫外老化试验箱和 Q-SUN Xe-1氙灯老化试验箱的价格差不多,但它们的样品容量相差很大。QUV 紫外老化试验箱大约是 Q-SUN Xe-1容量的 5 倍。QUV 紫外老化试验箱的容量比 Q-SUN Xe-3 的也大,Q-SUN Xe-3 氙灯老化试验箱的样品容量仅为 QUV 的 72%。

QUV 紫外老化试验箱可安装相对较薄的平板或样品。而Q-SUN氙灯老化试验箱可测试样品的类型比较灵活,除了可测试平面试样外,还可测试三维部件、试管及玻璃皿。

主要针对的

标准参考应当成为你选择测试设备是一个重要的考虑的因素,QUV紫外老化试验箱和Q-SUN老化试验箱分别有不同的标准适用范围,下表简单罗列了两款设备的满足的标准要求。

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回到最初的问题,材料耐候老化测试该紫外老化还氙灯呢?

不存在一种测试技术能够满足所有材料和应用条件。您所选择的方法取决于您的测试目的、关注哪些变化、时间安排、经费预算等。

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