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人工光老化的概述--紫外線老化試驗機和氙燈老化試驗機

來源:深圳市格紅科技有限公司   2010年04月14日 19:57  
       自然界的陽光和濕氣對材料的破壞,每年造成難以估計的經(jīng)濟損失,深圳格紅科技紫外光加速老化試驗機可以再現(xiàn)陽光、雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。GH-UVAB10通過將待測材料曝曬放在經(jīng)過控制的陽光和濕氣的交互循環(huán)中,同時提高溫度的方式來進行試驗。設(shè)備采用紫外線熒光燈模擬陽光,同時還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。
        只需要幾天或幾周時間,設(shè)備可以再現(xiàn)戶外需要數(shù)月或數(shù)年所產(chǎn)生的破壞。所造成的損害主要包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強度下降及氧化。設(shè)備提供的測試數(shù)據(jù)在對新材料的選擇、對現(xiàn)有材料的改進或評估影響產(chǎn)品耐用性的組成變化等方面有極大的幫助。設(shè)備可以*地預(yù)測產(chǎn)品將在戶外遭遇的變化。
紫外線(UV)與陽光的模擬
盡管紫外光(UV)只占陽光的5%,但是它卻是造成戶外產(chǎn)品耐用性下降的主要光照因素。這是因為陽光的光化學(xué)反應(yīng)影響隨著波長的減少而增加。因此在模擬陽光對材料物理性質(zhì)的破壞影響時,不需要再現(xiàn)整個陽光光譜。在大多數(shù)情況下,只需要模擬短波的UV光即可。
        紫外光加速老化試驗機之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩(wěn)定,并且能更好的再現(xiàn)試驗結(jié)果。采用熒光UV燈模擬陽光對物理性質(zhì)的影響,例如亮度下降、龜裂、剝落等方面,是的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數(shù)的這些UV燈主要產(chǎn)生紫外光,而不是可見光和紅外光。燈的主要差別體現(xiàn)在它們在各自波長范圍內(nèi)產(chǎn)生的UV總能量上的不同。不同的燈會產(chǎn)生不同的測試結(jié)果。實際的曝曬應(yīng)用環(huán)境可以提示應(yīng)選用哪種類型的UV燈。
        地球為人類提供了生存的空間,但惡劣的自然環(huán)境同時也對人類提出了挑戰(zhàn)。數(shù)萬年前人類來到地球上,不斷地與自然進行抗?fàn)帲K于逐漸地適應(yīng)了所生存的這個環(huán)境,并不斷地繁衍生息,從而創(chuàng)造了光輝燦爛的文明。
        人類不斷地進化,并創(chuàng)造出各種各樣的*工具來適應(yīng)著周圍的環(huán)境。同時人們使用的各種*工具也正經(jīng)受著自然環(huán)境的考驗。地球上的春夏秋冬四季的循環(huán)更替,不斷地交替帶給人們高溫,低溫,濕氣,降雨,風(fēng)暴,灰塵,強烈光照,洪水等等惡劣的自然條件。于是,人們創(chuàng)造的工具不斷地更新?lián)Q代,不斷有新的產(chǎn)品出現(xiàn),人們期望能制造出zui適應(yīng)各種環(huán)境的工具來幫助人類適應(yīng)并zui終改造這個所生存的惡劣的環(huán)境。
       人們努力地創(chuàng)造,在產(chǎn)品更新的過程當(dāng)中,人們終于發(fā)現(xiàn),要制造出zui能適應(yīng)環(huán)境的產(chǎn)品,就必須將制造產(chǎn)品的材料或部件先經(jīng)受環(huán)境的考驗。于是,各種環(huán)境試驗設(shè)備出現(xiàn)了。它們能夠在zui短的時間內(nèi)*模擬外界zui惡劣的自然條件,甚至更加嚴(yán)酷。接受這種設(shè)備測試的材料或部件在制成產(chǎn)品之前,我們就已了解它們是否合適。
        環(huán)境試驗已經(jīng)是生產(chǎn)過程中*的一道程序??茖W(xué)家門經(jīng)過研究,已經(jīng)制造出模擬溫度和濕度的高、低溫濕熱設(shè)備;模擬海洋腐蝕性氣候的鹽霧腐蝕試驗設(shè)備;模擬下雨的各種淋雨、防水設(shè)備;模擬光照的各種光老化試驗設(shè)備;模擬沙塵暴氣候的設(shè)備等等。還有模擬由工業(yè)制造中產(chǎn)生的有害物質(zhì)如二氧化硫、臭氧等的試驗設(shè)備。
        陽光是地球上任何生物賴以生存的保障,它帶來光明和溫暖??墒沁^度的光照和由光照產(chǎn)生的蒸汽也會帶來傷害,尤其對生產(chǎn)材料和產(chǎn)品更造成了嚴(yán)重的破壞,每年造成難以估計的經(jīng)濟損失。損害主要包括褪色、發(fā)黃、變色、強度下降、脆化、氧化、亮度下降、龜裂、變模糊及粉化等。對于直接曝露在陽光下的產(chǎn)品和材料來說,其受到光破壞影響的風(fēng)險zui大。
為了以后的產(chǎn)品能適應(yīng)并zui終對抗陽光和濕氣的破壞,我們使用氙燈耐氣候試驗設(shè)備和紫外光耐氣候試驗設(shè)備。
        氙燈老化試驗機采用能模擬全陽光光譜的氙弧燈來再現(xiàn)不同環(huán)境下存在的破壞性光波。本設(shè)備可以為科研、產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量控制提供相應(yīng)的環(huán)境模擬和加速試驗。
氙燈耐氣候試驗設(shè)備可用于新材料的選擇,改進現(xiàn)有材料或評估材料組成變化后耐用性的變化等試驗。設(shè)備可以很好的模擬在不同環(huán)境條件內(nèi),材料曝露在陽光下所產(chǎn)生的變化。設(shè)備通過將材料曝露在紫外線(UV),可見光和紅外光下,對材料的耐光性進行測定。它采用經(jīng)過過濾處理的氙弧燈來產(chǎn)生與陽光具有zui大吻合性的全陽光光譜。采用合理過濾處理的氙弧燈是測試產(chǎn)品對直接光照中或透過玻璃的陽光中的較長波長段紫外線和可見光的敏感度的*方式。
當(dāng)你將產(chǎn)品曝露在室外的直接陽光下時,一天當(dāng)中產(chǎn)品經(jīng)歷zui大光強度照射的時間也就是幾小時。即使是這樣,zui嚴(yán)重的曝曬也只發(fā)生在夏季中zui炎熱的幾周內(nèi)。氙燈耐氣候試驗設(shè)備可以加速你的試驗過程,因為通過程序控制,設(shè)備可以將你的產(chǎn)品每天24小時的曝露在相當(dāng)于夏季中午陽光的光照環(huán)境下。所經(jīng)受的曝曬在平均光照強度和光照小時/天數(shù)方面都大大高于室外曝曬。因而,可以加速獲得試驗結(jié)果。
由于長期曝露在熒光燈、鹵素?zé)艋蚱渌l(fā)光燈下,放置在零售點、倉庫或其他環(huán)境下的產(chǎn)品同樣會經(jīng)歷明顯的光降解作用。氙燈耐氣候試驗設(shè)備也可以模擬再現(xiàn)此類商業(yè)照明環(huán)境中產(chǎn)生的破壞性光,且能以更高強度來加速試驗過程。
設(shè)備采用全光譜的氙弧燈來模擬陽光中的破壞性光波,包括UV,可見光和紅外光。根據(jù)所需的效果,氙燈的光通常要經(jīng)過過濾來產(chǎn)生一個合適的光譜,例如直射的陽光光譜、透過玻璃窗的陽光光譜或UV光譜。每種過濾器會產(chǎn)生不同的光能分布。
光輻照度是指照射在平面上光能的比率。設(shè)備必須能控制光的輻照強度,以達到加速試驗和重現(xiàn)試驗結(jié)果的目的。光輻照度的變化會影響材料質(zhì)量惡化的速度,而光波波長的變化(例如光譜的能量分布)則同時會對材料降解的速度和類型產(chǎn)生影響。
設(shè)備的輻照裝有光感應(yīng)探頭,又稱太陽眼,一種高精度的光控系統(tǒng),它可以對因燈管老化或任何其他變化造成的光能量下降及時做出補償。太陽眼允許在測試過程中選取適當(dāng)?shù)墓廨椪斩?,甚至能選擇等同于夏季中午陽光的光輻照度。太陽眼可以在輻照室內(nèi)連續(xù)監(jiān)測光輻照度,并可通過調(diào)節(jié)燈管的功率,將輻照度保持在工作設(shè)定值。由于長時間工作,當(dāng)輻照度下降到低于設(shè)定值時,需要更換一只新的燈管,以保證輻照度的正常。
燈管的使用壽命取決于所使用的輻照度水平,一般燈管壽命為1000小時。燈管的更換方便快捷。長效的過濾器為保持所需的光譜提供保障。
除了進行光降解測試以外,氙燈耐氣候試驗設(shè)備還可以通過增加濕氣和水噴淋選件模擬室外濕氣對材料的破壞影響。濕氣也是造成部分材料破壞的主要因素,濕氣的含量越高越會加速對材料的破壞。濕度可以影響室內(nèi)外產(chǎn)品的降解,例如各種紡織品。這是因為當(dāng)材料試圖與周邊環(huán)境之間維持一個濕氣平衡的時候,材料本身承受的物理應(yīng)力增加了。因此,當(dāng)大氣中的濕度范圍越大時,材料所承受的整體應(yīng)力就更大。濕度對材料的耐候性和不褪色性的負面影響已被廣泛認同。本設(shè)備的潮濕功能可以模擬室內(nèi)外濕氣對材料的影響。設(shè)備提供相對濕度控制功能,對于許多對濕度敏感的材料而言,這項功能是很重要的,且許多的測試協(xié)議也要求進行濕度控制。使用水噴淋功能,大大擴展了設(shè)備能模擬的氣候環(huán)境條件。
由于經(jīng)常遭到來自雨水的沖刷,木材的涂料層,包括油漆和著色劑,會出現(xiàn)相應(yīng)的侵蝕現(xiàn)象。這種雨水沖刷動作可將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉,從而將材料本身直接暴露在UV和水分的破壞性影響性之下。本設(shè)備的雨水噴淋功能可以再現(xiàn)這種環(huán)境條件,以增強某些涂料氣候老化試驗的相關(guān)性。噴淋循環(huán)*由程序控制,并可以在有光照循環(huán)或無光照循環(huán)下進行。除了模擬濕氣導(dǎo)致的材料降解外,還能有效地模擬溫度劇變和雨水侵蝕過程。
屋頂、汽車部件以及金屬建筑物或構(gòu)件等的外層涂料會遭遇突然的溫度變化。例如,炎熱的夏天使得材料內(nèi)部的熱量堆積起來,而突然的驟雨又會使熱量迅速消散。這種劇烈的溫度變化沖擊,對許多材料都是一種挑戰(zhàn)和考驗。通過設(shè)備的水噴淋功能可以再現(xiàn)這種環(huán)境條件對材料的影響。來自于燈管發(fā)射的紅外線能重建熱量堆積過程,而冷水噴淋則產(chǎn)生溫度劇變的效果。在雨水噴淋循環(huán)過程中,不控制溫度。
噴水循環(huán)系統(tǒng)水質(zhì)采用去離子水(固體含量小于20ppm),具有儲水箱水位顯示,在工作室頂部安裝了兩個噴頭,噴出的水具有可回收性,噴水壓力在0.12~0.15Mpa之間可調(diào)。
設(shè)備加熱系統(tǒng)采用遠紅外鎳鉻合金高速加溫電加熱器;高溫、濕度、光照*獨立系統(tǒng)(互不干擾);溫度控制輸出功率均由微電腦演算,以達高精度及率之用電效益。
設(shè)備加濕系統(tǒng)采用外置式鍋爐蒸汽式加濕器,具有水位自動補償、缺水報警系統(tǒng),遠紅外不銹鋼高速加溫電熱管,濕度控制均采用P . I . D +S . S . R,系統(tǒng)同頻道協(xié)調(diào)控制。
紫外光耐氣候試驗設(shè)備是另一種模擬光照的光老化試驗設(shè)備,它主要模擬陽光中的紫外光。同時它還可以再現(xiàn)雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。設(shè)備通過將待測材料曝曬放在經(jīng)過控制的陽光和濕氣的交互循環(huán)中,同時提高溫度的方式來進行試驗。設(shè)備采用紫外線熒光燈模擬陽光,同時還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。
只需要幾天或幾周時間,設(shè)備可以再現(xiàn)戶外需要數(shù)月或數(shù)年所產(chǎn)生的破壞。所造成的損害主要包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強度下降及氧化。設(shè)備提供的測試數(shù)據(jù)在對新材料的選擇、對現(xiàn)有材料的改進或評估影響產(chǎn)品耐用性的組成變化等方面有極大的幫助。設(shè)備可以*地預(yù)測產(chǎn)品將在戶外遭遇的變化。
盡管紫外光(UV)只占陽光的5%,但是它卻是造成戶外產(chǎn)品耐用性下降的主要光照因素。這是因為陽光的光化學(xué)反應(yīng)影響隨著波長的減少而增加。因此在模擬陽光對材料物理性質(zhì)的破壞影響時,不需要再現(xiàn)整個陽光光譜。在大多數(shù)情況下,只需要模擬短波的UV光即可。紫外光加速耐候試驗機之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩(wěn)定,并且能更好的再現(xiàn)試驗結(jié)果。采用熒光UV燈模擬陽光對物理性質(zhì)的影響,例如亮度下降、龜裂、剝落等方面,是的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數(shù)的這些UV燈主要產(chǎn)生紫外光,而不是可見光和紅外光。燈的主要差別體現(xiàn)在它們在各自波長范圍內(nèi)產(chǎn)生的UV總能量上的不同。不同的燈會產(chǎn)生不同的測試結(jié)果。實際的曝曬應(yīng)用環(huán)境可以提示應(yīng)選用哪種類型的UV燈。
UVA-340,模擬陽光紫外線的*選擇
 
UVA-340可*地模擬臨界短波波長范圍的陽光光譜,即波長范圍為295-360nm的光譜,UVA-340只產(chǎn)生在陽光中能找到的UV波長的光譜。

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