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材料老化主要表現(xiàn)在變色、失光、強度下降、龜裂、剝落、粉化及氧化等。盡管大家都認(rèn)同產(chǎn)品的耐候性和耐光性很重要，但對于在實驗室，是采用紫外老化測試還是氙燈老化測試？卻往往毫無頭緒。

 

老化的主要因素

 

光照(特別是紫外線)

對于經(jīng)久耐用的材料，如大多數(shù)涂料、塑料，短波紫外線是引起大部分聚合物老化的原因。然而，對于不是那么經(jīng)久耐用的材料，長波紫外線甚至可見光也會對其造成嚴(yán)重的危害。

 

高溫

當(dāng)溫度升高時，光的破壞作用也將隨之增大，盡管溫度不影響主要的光致化學(xué)反應(yīng)，但卻影響后繼的化學(xué)反應(yīng)。實驗室老化測試必須提供精確的溫度控制，通常還通過升溫的方法來加速老化。

 

潮濕

露水造成的危害比雨水更大，因為它附著在材料上的時間更長，形成更為嚴(yán)重的潮濕吸收。然而也不能忽視的是溫度驟降造成的熱沖擊。比如當(dāng)一輛汽車在一個炎熱夏日溫度升高卻突然因陣雨而急劇散熱，這種情況下雨水會產(chǎn)生應(yīng)力侵蝕。

 

這三個因素中的任一個都會引起材料老化，而且它們往往同時發(fā)生，所造成的危害都大于任一因素單獨作用所造成的。因此在實驗室，有些材料在光照或者潮濕條件的單獨作用下的耐久性好，但在兩者的協(xié)同作用下，往往會失效。

 

紫外老化 VS 氙燈

燈管及光譜比較

QUV

 

QUV紫外老化試驗箱利用熒光紫外燈管來模擬太陽光對耐久耐用材料的破壞作用。這些燈管在電學(xué)原理上與普通照明用的冷白燈管很相似，但它主要發(fā)射紫外光而非可見光或紅外光。

 

紫外老化試驗箱對于不同的最終使用條件，需要不同光譜進(jìn)而選擇不同類型的燈管。常見的燈管類型包括UVA燈管以及UVB燈管。

UVA-340 燈管在短波紫外線波段可最佳模擬太陽光

 

Q-SUN

 

Q-SUN氙燈試驗箱被認(rèn)為可最好模擬全光譜太陽光，因為它們可產(chǎn)生紫外線，可見光和紅外線。氙燈光譜受兩個因素影響：濾光系統(tǒng)和光源穩(wěn)定性。

 

氙燈試驗箱產(chǎn)生的光譜是全光譜太陽光，必須使用不同類型的玻璃過濾器以得到不同的光譜。ASTM G155 中定義了三種類型經(jīng)常使用的過濾器：日光、窗玻璃和紫外延展過濾器。

 

1.  日光過濾器：通常被推薦用來研究與自然老化之間的相關(guān)性

2.  窗玻璃過濾器：其產(chǎn)生的光譜與透過玻璃的太陽光譜非常相似，常被用于測試室內(nèi)光穩(wěn)定性。

3.  紫外延展過濾器：常被用于提供更快的測試結(jié)果。

 

冷凝或相對濕度模擬

QUV

在戶外，材料由于露水每天有12個小時潮濕狀態(tài)。為了更真實的模擬戶外潮濕侵蝕。QUV用特殊的冷凝功能再現(xiàn)戶外露水潮濕。

 

Q-SUN

而大多數(shù)氙燈試驗箱通過水噴淋或濕度控制系統(tǒng)來模擬潮濕的影響。相比冷凝功能，水噴淋在模擬熱沖擊和機械侵蝕方面更好。

 

燈管及光譜比較

 

QUV

 

QUV樣品容量上更有優(yōu)勢

QUV/se 紫外老化試驗箱和 Q-SUN Xe-1氙燈老化試驗箱的價格差不多，但它們的樣品容量相差很大。QUV 紫外老化試驗箱大約是 Q-SUN Xe-1容量的 5 倍。QUV 紫外老化試驗箱的容量比 Q-SUN Xe-3 的也大，Q-SUN Xe-3 氙燈老化試驗箱的樣品容量僅為 QUV 的 72%。

QUV 紫外老化試驗箱可安裝相對較薄的平板或樣品。而Q-SUN氙燈老化試驗箱可測試樣品的類型比較靈活，除了可測試平面試樣外，還可測試三維部件、試管及玻璃皿。

 

主要針對的標(biāo)準(zhǔn)

 

標(biāo)準(zhǔn)參考應(yīng)當(dāng)成為你選擇測試設(shè)備是一個重要的考慮的因素，QUV紫外老化試驗箱和Q-SUN老化試驗箱分別有不同的標(biāo)準(zhǔn)適用范圍，下表簡單羅列了兩款設(shè)備的滿足的標(biāo)準(zhǔn)要求。

 

 

哪種測試方案更好？

 

回到最初的問題，材料耐候老化測試該紫外加速老化試驗機還氙燈試驗箱？

不存在一種測試技術(shù)能夠滿足所有材料和應(yīng)用條件。您所選擇的方法取決于您的測試目的、關(guān)注哪些變化、時間安排、經(jīng)費預(yù)算等。