自然界的阳光和湿气对材料的破坏,每年造成难以估计的经济损失,紫外光加速耐候试
验机可以再现阳光、雨水和露水所产生的破坏。设备通过将待测材料曝晒放在经过控制的阳
光和湿气的交互循环中,同时提高温度的方式来进行试验。设备采用紫外线荧光灯模拟阳光
,同时还可以通过冷凝或喷淋的方式模拟湿气影响。
只需要几天或几周时间,设备可以再现户外需要数月或数年所产生的破坏。所造成的损
害主要包括退色、变色、亮度下降、粉化、龟裂、变模糊、脆化、强度下降及氧化。设备提
供的测试数据在对新材料的选择、对现有材料的改进或评估影响产品耐用性的组成变化等方
面有极大的帮助。设备可以*地预测产品将在户外遭遇的变化。
紫外线(UV)与阳光的模拟
尽管紫外光(UV)只占阳光的5%,但是它却是造成户外产品耐用性下降的主要光照因素。这是因为阳光的光化学反应影响随着波长的减少而增加。因此在模拟阳光对材料物理性质的破坏影响时,不需要再现整个阳光光谱。在大多数情况下,只需要模拟短波的UV光即可。
紫外光加速耐候试验机之所以采用UV灯的原因在于它们比其他的灯管更为稳定,并且能更好的再现试验结果。采用荧光UV灯模拟阳光对物理性质的影响,例如亮度下降、龟裂、剥落等方面,是的方法。有几种不同的UV灯可供选择。大多数的这些UV灯主要产生紫外光,而不是可见光和红外光。灯的主要差别体现在它们在各自波长范围内产生的UV总能量上的不同。不同的灯会产生不同的测试结果。实际的曝晒应用环境可以提示应选用哪种类型的UV灯。
荧光灯的优点在于:快速获得试验结果;简化的光照度控制;稳定的光谱;只需很少的
维护;价格便宜,运行费用合理
UVA-340,模拟阳光紫外线的*选择
UVA-340可*地模拟临界短波波长范围的阳光光谱,即波长范围为295-360nm的光谱,UVA-340只产生在阳光中能找到的UV波长的光谱。
UVB-313,用于zui大程度的加速试验
UVB-313可以很快地提供试验结果。它们所采用的短波长UV比目前地球上通常找到的UV光波更为强烈。尽管这些比自然波长短许多的UV光能够zui大程度地加速试验,但它同时也会对某些材料造成不符和实际的退化破坏。
标准定义发射300nm以下的光能低于总输出光能2%的一种荧光紫外灯,通常称为UV-A灯;发射300nm以下的光能大于总输出光能10%的一种荧光紫外灯,通常称为UV-B灯;紫外区分UV-A波长范围为315-400nm;UV-B波长范围为280-315nm;
模拟雨水和露水的影响
在户外的材料与湿气接触的时间,每天可以长达12小时,研究结果表明造成这种户外潮
湿的主要原因是露水,而不是雨水。紫外光加速耐候试验机通过一系列*的冷凝原理来模
拟户外的湿气影响。在设备的冷凝循环圈中,在箱体的底部有一蓄水箱,并对其进行加热来
产生水汽。热蒸汽使试验箱内的相对湿度维持在100%,并且保持一个相对高温。产品的设
计确保测试试件实际上构成试验箱的侧壁,从而试件的背面则暴露在室内环境空气中。室内
空气的冷却效用导致试件表面温度下降到低于蒸汽温度几度的水平。这一温差的出现导致试
件在整个冷凝循环过程中,其表面始终有冷凝生成的液态水。这种冷凝产物是很稳定的纯净
蒸馏水。这种纯净水提高了试验的再现率,而同时避免了水渍问题。由于户外曝晒接触潮湿的时间每天可以长达12小时,因此紫外光加速耐候试验机的潮湿周期一般持续几小时。我们建议每一冷凝周期至少持续4小时。注意到设备中的UV曝晒和冷凝曝晒是分别进行的,与实际气候条件是一致的。
对于某些应用过程而言,水喷淋能更好的模拟zui终使用的环境条件。水喷淋在模拟由于
温度剧变和由于雨水冲刷所造成的机械侵蚀是极其有用的。屋面、汽车材料和在金属建筑或
结构上使用的涂料经常会遭遇到突然的温度剧变。例如在炎热的夏季中,当热量堆积后突然
由于暴雨而消散。这种温度剧变的后果对于许多材料而言是一种挑战。紫外光加速耐候试验
机/喷淋型就是为再现这种条件而专门设计的。
由于经常遭到来自雨水的冲刷,木材的涂料层,包括油漆和着色剂,会出现相应的侵蚀
现象。近期研究结构表明,这种雨水冲刷动作可以将材料表面有防降解作用的涂料层冲刷掉
,从而将材料本身直接曝晒在UV和水分的破坏性影响之下。这一过程可以重复多次,从而导致一种材料退化现象,而单靠冷凝方式是无法再现的。
采 用 光 源
光源采用8只额定功率为40W的进口紫外荧光灯作发光源。紫外线荧光灯管,分布在机器的两侧,每侧各4只。有UVA-340和UVB-313光源供用户选择配置;
UV-A波长范围为315-400nm,灯管的发光光谱能量主要集中在340 nm的波长处;
UV-B波长范围为280-315nm,灯管的发光光谱能量主要集中在313 nm的波长处;
由于紫外灯光能量输出会随时间而逐步衰减,为了减小因光能量衰减造成试验影响,所
以本试验箱在八支灯管中每隔1/4的荧光灯寿命时(灯管使用寿命为:1600H),由一支新灯
管替换一支旧灯管,其位置变换如下图,这样,紫外光源始终由新灯和旧灯组成,从而得到一个输出恒定的光能量。