人工氣候加速老化試驗中模擬自然氣候環(huán)境的主要因素有太陽光、溫度、降雨、濕度等,人工氣候老化試驗一般模擬以上幾個因素,其中太陽光zui為重要。光源是人工氣候老化試驗的重要影響因素,人工氣候老化試驗方法一般按光源分類,常用的有碳弧燈、氙弧燈(簡稱氙燈)、熒光紫外燈3種。 一、碳弧燈人工氣候老化試驗 碳弧燈人工氣候老化試驗是應(yīng)用較早的一種人工氣候老化試驗方法,有開放式和密封式2種,一般選用開放式碳弧燈。碳弧燈主要是通過2個碳棒電極間形成的碳弧,透過平板玻璃濾光器照射到試樣表面。碳弧燈的模擬性較差,操作難度大,每48—72h要求換一次碳棒,運轉(zhuǎn)成本較高,現(xiàn)在較少采用。目前,上有以氙燈光源代替碳弧燈光源的趨勢,普遍認(rèn)為氤燈光源對自然太陽光的模擬性更好。塑料碳弧燈人工氣候老化試驗方法可參考GB/T16422.4[11、IS04892.4[2 3和ASTM G152[31、A SrrM G153[4|,其中GB/T16422.4等效于IS04892.4。 二、氙燈人工氣候老化試驗 氙燈人工氣候老化試驗被認(rèn)為是目前模擬性的一種人工氣候老化試驗方法。氙燈試驗光源是目前模擬性的一種光源,理論早已確定氙燈比其它光源好.5 qj,它在紫外區(qū)和可見區(qū)的光譜能量分布與太陽光的近似。氙燈發(fā)出的輻射經(jīng)過濾光器,過濾掉較短的紫外光波和紅外光波,使到達試樣表面的光譜接近太陽光的。塑料氙燈人工氣候老化試驗方法可參考 GB/T16422.219 J、IS04892。2【1 0|、ASTM C155…J,其中GB/T16422。2等效于Is04892.2。 有些材料及制品有規(guī)定的氙燈人工氣候老化試驗方法,如汽車內(nèi)部件與外部材料的氙燈老化試驗可依據(jù)sAE J1885—1992[123和SAEJ1960—2001[13|。 1、試樣 a試樣制備試樣制備根據(jù)試驗要求而定,如檢測力學(xué)性能,試樣可通過注射、機械加工等方法制成標(biāo)準(zhǔn)樣條;外觀變化可直接用制品原樣作為試驗試樣。 b試樣數(shù)量試樣的數(shù)量主要根據(jù)試樣的檢測項目以及取樣周期而定,如力學(xué)性能的每個檢測項目檢測試樣一般不少于5個,評定外觀變化試樣一般至少需要1個。 c試驗前狀態(tài)調(diào)節(jié)試樣制好后,必須經(jīng)過狀態(tài)調(diào)節(jié),才能放入老化箱進行人工氣候老化試驗,否則測出的數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的。試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)應(yīng)根據(jù)試驗材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行,如無規(guī)定可參照 GB/眩918 Ll引,采用以下條件調(diào)節(jié):(1)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境23℃、50%RH或27℃、65%RH下,放置不少于88h; (2)在18~28℃室溫下,放置不少于4h。 2、試驗條件 a輻照強度在人工氣候老化試驗中,光源的輻照量是決定試樣老化程度的主要因素,輻照量越大,老化程度越嚴(yán)重。在各國的試驗方法中一般有規(guī)定輻照強度,其中GB/T16422.2中規(guī)定,波長290—800nm之間的通帶,選擇550 W,/m2的輻照強度用作暴露試驗的參考值,通常選用340nm的光譜輻照強度為0.5W/m2·nm作為試驗的輻照強度;而ASTM G155常用的輻照強度為0.35w/m2·nm(340nm的光譜輻照強度)。試驗時應(yīng)根據(jù)具體要求設(shè)定輻照強度。 b試驗溫度與濕度 (1)試驗溫度 由于試樣的表面溫度難以準(zhǔn)確測定,因此采用黑標(biāo)準(zhǔn)溫度作為試驗溫度,黑標(biāo)準(zhǔn)溫度近似于導(dǎo)熱性差的深色試樣的溫度,黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計放在試樣架上與試樣一樣受到氙燈輻照。GB/T16422.2中有2個黑標(biāo)準(zhǔn)溫度可供選用:(65±3)℃、(100±3)℃,試驗溫度高時,試樣受熱老化作用增強,改變了以光為主的人工氣候老化試驗的性質(zhì),在實際試驗中,常用的溫度是(65±3)℃,AsTM G155常用的溫度是63℃。黑標(biāo)準(zhǔn)溫度與試樣室的溫度是不一樣的,前者要高于后者,試樣室溫度一般設(shè)定為40℃左右,一般來說試樣的溫度介于試樣室溫度與黑標(biāo)準(zhǔn)溫度之間。 (2)試驗濕度 GB/T16422.2中規(guī)定的濕度是(50±5)%和(65±5)%,實際試驗中一般采用(65±5)%作為試驗的濕度,ASTM c155中無明確規(guī)定濕度值。 (3)降雨周期 試驗中的降雨是模擬大氣環(huán)境中的真實降雨,降雨使試樣受到冷熱交替變化的影響,并能沖去試樣表面的污漬。降雨一般使用去離子水或蒸餾水,以免腐蝕設(shè)備,GB/T16422.2中規(guī)定的降雨周期為:降雨18分鐘/降雨間歇時間102分鐘,ASTM G155常用的降雨周期與GB/T16422.2相同。 3、試驗過程 把試樣放人試驗箱,試樣在試樣架上不應(yīng)受任何外加應(yīng)力的作用,啟動試驗箱,設(shè)定好試驗條件,并記錄開始試驗時間。試樣在試驗過程中,要定期觀察試樣以及試驗條件的變化,在整個試驗期間要保持規(guī)定的試驗條件恒定。 三、熒光紫外燈人工氣候老化試驗 熒光紫外燈人工氣候老化試驗使用低壓汞弧激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)射出紫外光,主要是模擬雨水或露水以及太陽光中的紫外能量。熒光紫外燈老化試驗?zāi)M性較差,但加速倍率很高,可以在較短時間獲得塑料的耐候性能。塑料熒光紫外燈老化試驗方法可參考GB/T164勉3[15]、IS04892.3[16】、ASTM G154[17]。其中GB/T16422.3等效于IS04892.3。 1、試樣 試樣的制備、數(shù)量、狀態(tài)調(diào)節(jié)可參照氙燈老化試驗。 2、試驗條件 常用的熒光紫外燈有2種,分別是uV—A340燈和uV—B313燈,輻照強度分別是0.77W/m2·nm和0.63w/m2·nm,A燈的輻照強度比B燈高,可根據(jù)試驗要求選用不同的燈。試驗過程是一個循環(huán)過程,GB/T16422.3中有2種試驗條件供選用: (1)試樣在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度(60±3)℃下輻照暴露4h或8h,然后在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度(50±3)℃下無輻照冷凝暴露4h;(2)試樣在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度(50±3)℃、空氣相對濕度10±5%條件下輻照暴露5h,然后在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度(20±3)℃下繼續(xù)輻照暴露并噴水lh。 3、試驗過程 把試樣放入試驗箱,試樣在試樣架上不應(yīng)受任何外加應(yīng)力的作用,當(dāng)試樣沒有裝滿試樣架時,要用空白板填滿剩下的空位,以保持箱內(nèi)的試驗條件穩(wěn)定。啟動試驗箱,設(shè)定好試驗條件,并記錄開始試驗時間。試樣在試驗過程中,要定期觀察試樣以及試驗條件的變化,在整個試驗期間要保持規(guī)定的試驗條件恒定。 更過關(guān)于 碳弧老化試驗箱:http://www.sugarsj。。com/
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