材料耐候性老化測(cè)試原理及相關(guān)設(shè)備

老化損害主要由三個(gè)因素引起：光照，高溫和潮濕。這三個(gè)因素中的任一個(gè)都會(huì)引起材料老化，它們的共同作用，大于其中任一因素造成的危害。

光照

高分子材料的化學(xué)鍵對(duì)太陽光中不同波段的光線的敏感性不同，一般對(duì)應(yīng)一個(gè)閾值，太陽光的短波段紫外線是引起大部分聚合物物理性能老化的主要原因。

高溫

溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速度越快。老化反應(yīng)是一種光致化學(xué)反應(yīng)，溫度不影響光致化學(xué)反應(yīng)中的光致反應(yīng)速度，卻影響后繼化學(xué)反應(yīng)速度。因此溫度對(duì)材料老化的影響往往是非線性的。

潮濕

水會(huì)直接參與材料老化反應(yīng)。露水，雨水及濕度是自然條件中水的幾個(gè)主要表現(xiàn)形式。研究表明，戶外材料每天都將長(zhǎng)時(shí)間處于潮濕狀態(tài)(平均每天長(zhǎng)達(dá) 8-12 個(gè)小時(shí)) 。而露水是戶外潮濕的主要原因。露水造成的危害比雨水更大，因?yàn)樗街诓牧仙系臅r(shí)間更長(zhǎng)，形成更為嚴(yán)酷的潮濕侵蝕。

相關(guān)測(cè)試儀器

QUV 紫外線老化試驗(yàn)箱利用熒光紫外線燈來模擬太陽光對(duì)耐久性材料造成損害的威脅因素。這些燈在電學(xué)原理上與普通照明用的燈很相似，但它主要發(fā)射紫外線而非可見光或紅外線。

輻照度控制

為了達(dá)到精確且可重復(fù)的測(cè)試結(jié)果，有必要控制輻照度(光強(qiáng))。大多數(shù) QUV 紫外老化試驗(yàn)箱裝備有日光眼照度控制器。這種精確的光控系統(tǒng)為使用者提供了選擇輻照度控制的優(yōu)勢(shì)。利用日光眼的反饋循環(huán)系統(tǒng)，可以連續(xù)、自動(dòng)地控制且精確地保持輻照度。日光眼靠調(diào)整燈的功率來自動(dòng)補(bǔ)償燈的老化以及其他因素造成的光強(qiáng)變化。在僅僅幾天或幾周內(nèi)，QUV 能模擬在室外經(jīng)幾個(gè)月甚至幾年所造成的損害。

在 QUV紫外老化試驗(yàn)箱 內(nèi)部，因熒光紫外線燈固有的光譜穩(wěn)定性，發(fā)光控制系統(tǒng)被簡(jiǎn)化。隨著燈管的老化，所有光源的輸出都會(huì)發(fā)生衰減。然而，不像大多數(shù)其它類型的燈，熒光燈的光譜不會(huì)隨時(shí)間而變。這提高了測(cè)試結(jié)果的可重復(fù)性，也是用 QUV 進(jìn)行測(cè)試的一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)。

溫度控制

在 QUV紫外老化試驗(yàn)箱 中，溫度的控制也很重要，因?yàn)闇囟扔绊懖牧侠匣乃俾?。紫外試?yàn)箱一般是通過黑板溫度計(jì)或黑標(biāo)溫度計(jì)來精確控制樣品表面溫度。

潮濕模擬

在 QUV 紫外老化試驗(yàn)箱冷凝循環(huán)過程中，測(cè)試室底部的水槽被加熱用來產(chǎn)生蒸汽。在較高的溫度下，熱蒸汽使測(cè)試室內(nèi)保持 100%的相對(duì)濕度。QUV 中，測(cè)試樣品實(shí)際上形成測(cè)試室的側(cè)壁，樣品的另一面暴露在室內(nèi)周圍的空氣中。室內(nèi)相對(duì)較冷的空氣就使得測(cè)試樣品的表面比測(cè)試室內(nèi)的熱蒸汽的溫度低好幾度。這一溫度差造成通過冷凝循環(huán)在樣品表面液態(tài)形式的水慢慢冷凝而成。除了標(biāo)準(zhǔn)的冷凝機(jī)制，QUV 還可用水噴淋系統(tǒng)來模擬其它一些損害情況，比如熱沖擊或機(jī)械腐蝕。使用者可操作 QUV 來產(chǎn)生潮濕循環(huán)并伴隨紫外線，這一模擬與自然老化非常相似。