氙燈-冷凝循環(huán)老化試驗

氙燈-冷凝循環(huán)老化試驗

產(chǎn)品介紹

通過結(jié)合氙弧燈全光譜輻射和冷凝濕度循環(huán)，模擬材料在戶外自然環(huán)境中白天受太陽光照射、夜晚受露水凝結(jié)侵蝕的真實氣候條件。該試驗方法廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、建筑材料、光伏產(chǎn)業(yè)、涂料行業(yè)、塑料制品和涂層系統(tǒng)等領(lǐng)域，用于評估材料在復(fù)雜氣候條件下的耐久性、顏色穩(wěn)定性和力學(xué)性能保持能力。

氙燈-冷凝循環(huán)老化試驗的核心優(yōu)勢在于其能夠同時模擬光、熱、濕三種環(huán)境應(yīng)力的協(xié)同作用。與傳統(tǒng)的單一紫外老化或恒溫恒濕老化相比，這種方法能夠更真實地重現(xiàn)材料在實際使用環(huán)境中的老化機理。氙弧燈作為光源，通過選擇不同的濾光系統(tǒng)(如硼硅酸鹽玻璃或石英玻璃濾光器)，可以精確調(diào)整光譜分布，模擬地面陽光或透過玻璃后的陽光光譜，涵蓋從紫外區(qū)到可見光區(qū)和近紅外區(qū)的全波段輻射。這種全光譜模擬能夠更準(zhǔn)確地評估材料對太陽輻射的響應(yīng)，特別是對于那些對可見光和紅外光敏感的材料。

檢測項目

檢測項目涵蓋外觀變化、光學(xué)性能、力學(xué)性能、附著力及化學(xué)分析五大類別，從多個維度全面評估材料老化后的性能變化。

外觀變化是最直觀的檢測項目，重點評估材料在老化后的顏色變化、光澤度變化、表面缺陷和整體外觀保持情況。顏色變化通常使用分光測色儀測量CIE Lab*顏色空間參數(shù)，計算總色差ΔE值，同時測量黃變指數(shù)(YI)或白度指數(shù)(WI)，以定量評估顏色偏移程度。一般要求老化后ΔE≤5.0.黃變指數(shù)增加值≤5.0.光澤度變化采用光澤度計測量，通常測量60°角光澤度，計算光澤度保持率。對于高光涂層，光澤度保持率一般要求不低于60%;對于啞光表面，光澤度變化應(yīng)控制在±5個單位以內(nèi)。表面缺陷檢測包括起泡、開裂、粉化、剝落、沾污、水斑和腐蝕等缺陷，按照ISO 4628-2(起泡)、ISO 4628-4(開裂)、ISO 4628-5(剝落)等標(biāo)準(zhǔn)進行等級評定，一般要求缺陷等級不超過2級。

力學(xué)性能檢測評估材料在老化和濕度作用下的物理強度和結(jié)構(gòu)完整性，主要測試項目包括拉伸強度、斷裂伸長率、彎曲強度、彎曲模量、沖擊強度、硬度和壓縮強度。拉伸強度和斷裂伸長率是評價塑料和橡膠老化敏感性的核心指標(biāo)，一般要求拉伸強度保持率不低于70%，斷裂伸長率保持率不低于60%。沖擊強度測試(懸臂梁或簡支梁)對于判斷材料是否變脆至關(guān)重要，特別對于汽車保險杠、工具箱等受沖擊部件，沖擊強度保持率通常要求不低于60%。硬度測試(邵氏D、洛氏或巴氏硬度)可以反映材料表面老化和增塑劑流失情況。

檢測方法

方法嚴(yán)格遵循相關(guān)國際、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括ISO 4892-2《塑料 實驗室光源暴露試驗方法 第2部分：氙弧燈》、ASTM G155《非金屬材料氙弧燈暴露試驗標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)程》、GB/T 1865《色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射暴露》、SAE J2527《汽車外飾件氙弧燈加速暴露試驗》、IEC 61215《地面用光伏組件 設(shè)計鑒定和定型》和ASTM D4587《涂料熒光紫外冷凝暴露試驗》等。這些標(biāo)準(zhǔn)對試驗條件、設(shè)備要求、測試項目和報告內(nèi)容作出了明確規(guī)定，確保試驗結(jié)果的一致性、可比性和可追溯性。

試驗條件設(shè)定是試驗的核心，主要包括光源與濾光系統(tǒng)、輻照度、溫度、濕度和循環(huán)模式等關(guān)鍵參數(shù)。光源采用氙弧燈，配備硼硅酸鹽玻璃或石英玻璃濾光器，濾光器的選擇取決于模擬的自然環(huán)境條件。輻照度通常在340nm或420nm波長下設(shè)定，一般為0.5-1.0 W/m2，具體數(shù)值根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)確定。黑板溫度(Black Standard Temperature, BST)或黑板溫度(Black Panel Temperature, BPT)通常設(shè)置在60-90℃之間，模擬材料在陽光下的表面溫度。相對濕度在光照階段通?？刂圃?0%-70%，在冷凝階段接近99.99%。典型的循環(huán)模式包括：光照8小時(60℃ BST，50% RH)+冷凝4小時(40℃ BST，99.99% RH)，或光照12小時+冷凝12小時，總老化時間通常為500小時、1000小時、2000小時或更長，模擬1-5年的戶外暴露。

試驗過程中的質(zhì)量控制至關(guān)重要。檢測機構(gòu)需具備相關(guān)資質(zhì)(CMA、CNAS)，試驗人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)。試驗前需對試驗箱進行全面檢查和維護，包括清潔燈管和反射鏡、檢查濾光器狀態(tài)、清潔噴嘴和水盤、校準(zhǔn)傳感器等。試驗過程中需定期(如每周或每250小時)開箱觀察樣品外觀變化，進行非破壞性測試(顏色、光澤度測量)，并拍照記錄。試驗結(jié)束后，將樣品置于標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境調(diào)節(jié)24小時，然后進行最終性能測試，對比老化前后性能變化，計算性能保持率。