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科文與您探討UV紫外光老化試驗箱與氙燈老化試驗箱的區別
最近更新時間：2012-9-10
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科文與您探討UV紫外光老化試驗箱與氙燈老化試驗箱的區別
油漆涂料、塑膠塑料的UV紫外光老化試驗箱與氙燈老化試驗箱的區別及測試方法
油漆涂料、塑膠塑料和其他有機材料暴露在自然氣候條件和光照輻射下經一段時間會出現失光、褪色、泛黃、剝落、開裂、喪失拉伸強度和整層脫落等現象。即使是室內光線或者透過窗玻璃的陽光也會對諸如顏料或染料之類的物質造成損害。因而對于戶外使用的涂料，如建筑外用涂料和汽車涂料，耐候性和耐光性是zui重要的測試項目。
雖然大家都認同涂料的耐候性和耐光性很重要，但對怎樣才是它們的測試方法卻各執己見。國內對評價涂料耐候性和耐光性的方法也很多。而普遍采用的有自然氣候老化試驗、氙弧燈照射、或碳弧燈照射、紫外光燈照射等人工加速氣候老化試驗的方法。本文將由科文試驗設備有限公司與您探討如何選擇合適的測試方法。
自然氣候老化測試
自然氣候老化試驗方法是國內外廣泛采用的方法。其主要原因是自然氣候老化實驗結果更符合實際，所需的費用較低而且操作簡單方便。雖然我們可以在任何地方進行自然氣候老化試驗，但上比較認可的試驗場地是美國的佛羅里達，因為其陽光充足。
但自然氣候老化試驗的不足之處是試驗需要的時間長，試驗人員可能沒有這么多年的時間等待一個產品的測試結果。另外，即使是佛羅里達，氣候不可能年復一年的*相同，故試驗結果的再現性也不理想。
氙弧輻射試驗
氙弧輻射試驗被認為是zui能模擬全太陽光譜的試驗，因為它能產生紫外光、可見光和紅外光。正因為如此，在國內外被認為是zui廣泛采用的方法。GB/T1865-1997（等同于IS0113411:1994）詳細地介紹了這種方法。
但這種方法也有它的局限性，即氙弧燈光源穩定性及由此帶來的試驗系統的復雜性。氙弧燈光源必須經過過濾以減少不期望的輻射。為達到不同的輻照度分布可有多種過濾玻璃類型供選擇。選用何種玻璃取決于被測試材料類型及其zui終用途。改變過濾玻璃可以改變透過的短波長紫外光類型，從而改變材料遭受破壞的速度和類型。通常運用的過濾有3種類型：日光、窗玻璃和擴展的紫外光類型（國標GB/T1865-1997中提到的方法1和方法2對應于前兩種類型）。
典型的氙弧輻射都配備一個輻照度控制系統。輻照度控制系統在氙弧輻射試驗中很重要，因為氙弧燈光源的光譜自身內在穩定性就比熒光紫外燈光的光譜差。國外有人考察了一盞新氙弧燈和一盞用過1000h的舊氙弧燈光譜的區別。結果發現，光譜能量分布不但在光源的長波長范圍隨燈的使用時間延長變化顯著，而且在短波長的范圍內也有明顯變化。這種變化引起的原因是氙弧燈的老化，是它的自身內在特性。
對這種變化也可采取多種補救措施。例如提高更換燈管的頻度以減輕燈光老化的影響。或者可用傳感器控制輻照度。盡管存在因燈老化引起的光譜能量分布變化，氙弧燈仍不失作為耐候性和耐日光照射試驗的一種可靠的和反映實際的光源。
大多數氙弧輻射試驗在模擬潤濕條件時采用水噴淋和/或溫度自動控制系統（國標GB/T1865-1997提出的"表面用水噴淋"）。水噴淋方法的局限是當溫度相對較低的水噴到溫度相對較高的試板上時，試板會冷卻下來，這會使材料遭破壞的過程減緩。
在氙弧輻射試驗中，要求使用高純度的水以防止試板表面形成沉積物。因此運行費用較高。
紫外光燈照射試驗
紫外光燈照射老化試驗利用熒光紫外光燈模擬太陽光對耐久性材料的破壞性作用。這與前面提到的氙弧燈有區別，熒光紫外燈在電學原理上與普通的照明用冷光日光燈相似，但能生成更多的紫外光而非可見光或紅外光線。
對于不同的曝曬應用，有不同類型的具有不同光譜的燈供選擇。UVA-340型的燈在主要的短波長紫外光光譜范圍能很好地模擬太陽光。UVA-340燈的光譜能量分布（SPD）與從太陽光譜中360nm處分出的光譜圖很近似。UV-B型燈也是通常使用的加速人工氣候老化試驗用燈。它比UV-A型燈對材料的破壞速度更快，但其比360nm更短的波長能量輸出對很多材料會造成偏離實際的試驗結果。
輻照度（光強度）控制對于獲得準確而有重現性的結果是很有必要的。大多數紫外光老化試驗裝置都配備了輻照度控制系統。這些的輻照度控制系統使用戶做試驗時能選擇輻照度量。通過反饋控制系統，輻照度能被連續和自動地監控并地得到控制。控制系統通過調節燈管的功率而自動地對因燈管老化或其他原因造成的照度不足進行補償。
熒光紫外光燈因自身內在的光譜穩定性使輻照度控制簡單化。所有的燈源隨時間老化都會變弱。但熒光燈與其他類型的燈不同，它的光譜能量分布不會隨時間變化。這一特點提高了試驗結果的重現性，因而也是一大優勢。