人工天候老化试验

人工天候老化实验lingchuanlin定义与原理测试的方法试验的条件试样的要求测试的步骤影响因素定义与原理•采用模拟和强化大气环境为主要因素的一种人工气候加速老化试验方法。它是在自然气候暴露试验周期长的缺点发展起来的，可以在较短的时间内获得近似于常规大气暴露结果。•在自然气候暴露中，到达地面的阳光，其辐射特性和能量随气候、地点和时间而变化，影响老化进程。而人工气候老化测试是试样暴露于规定的环境条件和实验室光源下，通过测定试样表面的辐照度或辐照量与试样性能的变化，以评定受试材料的耐候性。因此实验室光源与特定地点的大气暴露试验结果之间的相关性只适用于特定种类和配方的材料及特定的性能•根据太阳辐射到达地面低于400nm的紫外光的能量只占总能量的5%左右。温度及湿度的周期性变化等。•采用灯的光源能模拟太阳光并辐射出特别强的紫外光。采取喷淋雾化水的方法，模拟自然气候中雨水和露水，通过重复点灯—熄灯周期作用，在熄灯时，室内保持高湿状态，使试样表面结露，开灯时让其蒸发，这样的重复双循环方式使加速效果更为明显。•有些仪器还能在温湿度可控的情况下，产生臭氧、二氧化硫和氮的氧化物，从而模拟了工业环境和大气中存在的其它有害因素的影响。•根据光源的不同，实验室光源暴露试验方法又分为三种：开放式碳弧灯法、氮弧灯法及荧光紫外灯。测试方法•GB/T9344—1988塑料氙灯光源曝露试验，•ISO4892—1992塑料—曝露于实验室光源的方法。•试验装置－人工气候箱•①光源。决定模拟性的关键因素。•②试样架及传感装置，监控辐照功率和调节发光。•③润湿装置。给试样暴露面提供均匀的喷水或凝露。•④控湿装置。控制和测量箱内的相对湿度。•⑤温度传感器。测量及控制箱内空气温度。•⑥控制试样湿润或非湿润时间程序及非辐射时间程序装置。•辐射测量仪，用光电传感器来测量试样表面辐照度与辐照量。返回目录试验条件•1）光源，人工光源的光谱特性应与导致材料老化破坏最敏感的波长相近，并结合试验目的和材料的使用环境来考虑。•2）温度，空气温度的选择，以材料使用环境最高气温为依据，比其稍微高一些，常选50℃左右。•黑板温度的选择，是以材料在使用环境中材料表面最高温度为依据，比其稍微高一些，多选（63±3）℃。•黑板温度计是由一块近似于“黑体”吸收特性的涂黑吸收金属板组成，板的温度由热接触良好的温度计或热电偶指示。•3）相对湿度，相对湿度对材料老化的影响因材料品种不同而异，以材料在使用环境所在地年平均相对湿度为依据，通常在50%～70％范围选择。•4）降雨（喷水）或凝露周期降雨（喷水）条件的选择，以自然气候的降雨数据为依据。•国际上降雨（喷水）周期〔降雨（喷水）时间／不降雨（喷水）时间〕多选18min/102min或12min/48min，也有选3min/7min及5min/25min的。•人工老化降雨（喷水）采用燕馏水或去离子水。试样的要求•1）形状与制备，试样的尺寸是根据暴露后测试性能有关试验方法要求确定。试样可以以片状或其他形式暴露，然后按试验要求裁样。•对粒状、粉片状，粉状或其他原料状态的聚合物树脂等，则应成型后，从暴露后的制品上裁取。•2）试样数量，由暴露后测试性能的试验方法确定。暴露阶段的每种材料至少准备三个重复试验的试样，每个暴露试验应包括一个已知耐候性的参照试样。•3）储存和状态调节，试样在测试前要进行适当的状态调节。•对比试样应储存在正常实验条件下的黑暗处。测试步骤•1）将试样以不受应力的状态固定于试样架上，在非测试面做标记。•进行试样的颜色和外观变化试验时，为了便于检查试验的进展情况，可用不透明物盖住每个试样的一部分，以比较盖面与暴露面之间的变化差异。•2）暴露，在试样放入试验箱前，应将设备调整并稳定在选定的试验条件下，并在试验过程中保持恒定。•在暴露中应以一定次序变换试样在垂直方向的位置，使每个试样面尽可能受到均匀的辐射。•在试验中，要用干净、无磨损作用的布定时清洗滤光片，如出现变色、模糊、破裂时，应立即更换。•3）辐照量测定，使用仪器法测量辐照量，辐射仪的安装位置应使它能显示试样面的辐射。•在选定的波段范围内，暴露阶段最好用单位面积的人射光能量来（J/m2）表示。•4）试样暴露后的测定•颜色及外观变化用目测或仪器检测来评定暴露前后试样表面的龟裂、斑点、颜色变化及尺寸稳定性。•力学等性能变化的测定：按有关测试标准或有关协议，在相同条件下测定暴露前后的试样性能变化。•5）试验的终止，以某一规定的暴露时间或辐照量，或以性能变化至某一规定值时停止试验。影响因素•1）光源及滤光片的影响•氙灯在近红外区氛弧辐射很高，发热明显，易造成试样过热。氙灯及荧光灯的使用过程中随点燃时间的增长而逐步老化、变质，使辐照度衰减。•光源电流或电压的变化会引起光源辐照度的波动，辐照度随电功率的增大而升高，因此要求光源的电流、电压应保持稳定。•2）受试温度影响•辐照温度过高，试验表示的结果可能不是光谱暴露的效应而是热效应。•另外，由于选择试样架的不同，特别是在有背板的暴露形式下，对透明性的试样，试验结果会有较大影响。