做出的產(chǎn)品質(zhì)量是過(guò)關(guān)的，但總會(huì)因?yàn)槠渌脑驅(qū)е潞笃谫|(zhì)量不過(guò)關(guān)，而天氣和陽(yáng)光照射是涂料、塑料、油墨等高分子材料損壞的主要原因，包括失光、褪色、發(fā)黃、開(kāi)裂、脫皮、脆化、強(qiáng)度降、分層等。甚至房間里的光線和透過(guò)玻璃窗的陽(yáng)光都會(huì)使一些材料老化，比如顏料、染料等等。由于太陽(yáng)輻射具有熱輻射和光化學(xué)效應(yīng)的雙重作用，高溫試驗(yàn)不能代替太陽(yáng)輻射試驗(yàn)，單純的紫外線和紅外線輻射也不能代替太陽(yáng)輻射試驗(yàn)。
紫外線是電磁波譜中波長(zhǎng)從0.01到0.40微米的輻射的總稱(chēng)，不會(huì)引起人的視覺(jué)。紫外線分為A射線、B射線和C射線(簡(jiǎn)稱(chēng)UVA、UVB和UVC)，波長(zhǎng)范圍分別為400-315nm、315-280nm和280-190nm。
太陽(yáng)輻射主要集中在可見(jiàn)光(0.4 ~ 0.76μm)、紅外線(> 0.76微米)和紫外線(
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)光輻射的覆蓋面更多方面。
輻射一般分為室外暴露試驗(yàn)和人工加速老化試驗(yàn)。戶(hù)外暴露，顧名思義，就是將待測(cè)樣品暴露在自然條件下，能享受天堂的陽(yáng)光雨露，以驗(yàn)證材料的性能。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試結(jié)果更接近真實(shí)情況，而且成本低廉，易于操作。西部地區(qū)有大型戶(hù)外暴露試驗(yàn)場(chǎng)。
亞熱帶老化暴露不僅是真實(shí)的，而且還在加速。有些地方一年的陽(yáng)光可以在其他地方產(chǎn)生數(shù)年的衰老。比如新疆試驗(yàn)場(chǎng)日照強(qiáng)度大，每年紫外線強(qiáng)，常年高溫，雨量充沛，濕度大。正是這種紫外線、濕度和高溫的協(xié)同作用，使得西邊成為測(cè)試材料在戶(hù)外環(huán)境下耐久性的理想場(chǎng)所。這種陽(yáng)光充足、潮濕溫暖的極端氣候已被證明對(duì)某些類(lèi)型的測(cè)試特別有用，包括:
顏色變化、褪色和失去光澤
開(kāi)裂、脫皮、粉化和起泡
機(jī)械強(qiáng)度損失和物理退化
對(duì)濕度有感的產(chǎn)品，如涂料、建筑材料和一些塑料。
生物降解，包括霉菌、霉、菌和藻類(lèi)
加速腐蝕試驗(yàn)
不同的曝光技術(shù)
在西部地區(qū)，各種樣品安裝和暴露技術(shù)可用于自然和室外加速暴露試驗(yàn):
直接暴露用于測(cè)試許多戶(hù)外材料，如工業(yè)涂料。牢固安裝樣品，正面朝向太陽(yáng)。不同的曝光角度和安裝方法適用于不同的應(yīng)用。
這種曝光方法用于測(cè)試室內(nèi)材料，如紡織品和印刷油墨。樣品放在3毫米厚的玻璃下，玻璃會(huì)過(guò)濾掉短波紫外線。曝光通常以45度角進(jìn)行。
這些測(cè)試可以再現(xiàn)車(chē)輛水平表面的條件，包括高溫和高濕度。黑匣子下曝光適合檢測(cè)汽車(chē)內(nèi)飾材料。
這種在玻璃下的暴露可以模擬汽車(chē)內(nèi)部環(huán)境，適合安裝大型部件(如儀表板)。瞄準(zhǔn)盒具有太陽(yáng)跟蹤功能。
直接暴露在鹽霧中會(huì)產(chǎn)生快速而真實(shí)的腐蝕，尤其是涂層金屬。
在西部地區(qū)進(jìn)行的暴露測(cè)試中，面板通常以90度角面向北方，垂直放置，以減少陽(yáng)光，降表面溫度，增加濕度。此外，可以將樣品放在植被附近或植被下，以促進(jìn)霉菌生長(zhǎng)。
連傳統(tǒng)醬油行業(yè)都在用。好的醬油是烤180天的。(注:我們這里不是做醬油廣告，我們都是搞醬油的)
但是大部分廠商都不愿意等上幾年才看到一個(gè)新改進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否真的改進(jìn)了，所以室內(nèi)人工老化更容易被大家接受。畢竟時(shí)間就是生命，加班熬夜都是為了項(xiàng)目趕進(jìn)度。人工加速老化基本分為紫外線輻射老化試驗(yàn)和模擬太陽(yáng)光譜輻射老化試驗(yàn)。
紫外線輻射和日光輻射試驗(yàn)的區(qū)別
在實(shí)踐中，上述所有測(cè)試都是參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，如ASTM G154(采用熒光紫外設(shè)備的非金屬材料暴露試驗(yàn)方法)、ASTM G155(采用氙弧燈設(shè)備的非金屬材料暴露試驗(yàn)方法)、GB2423.24(地面模擬太陽(yáng)輻射):相當(dāng)于IEC60068-2-5。
人工光老化試驗(yàn)
氙燈老化試驗(yàn)(ASTMG155、ASTMD4459、ASTMD2565、ASTMD6695、ISO4892-2、ISO11341、ISO105-B02、ISO105-B04、ISO105-B06、ISO4665、ISO3917、GB/T1865
氙燈測(cè)試(高輻照度測(cè)試(1A ASTMG155，NESM0135，1-2，2-2-1，NESM0141等。)
紫外線燈老化試驗(yàn)(ASTMG154、ASTMD4329、ASTMD499、ASTM D5208、ASTMD4587、ISO 4892-3、ISO11507、SAEJ2020、GB/T16422.3、GB/T14522等。)
金屬鹵素?zé)衾匣囼?yàn)(DIN75220、IEC60068-2-5、ISO9022-9、ISO12097-2、MILSTD810F等。)
紅外燈老化試驗(yàn)(NES M0131、PV2005等。)
碳弧燈老化試驗(yàn)箱(GB/T16422.4，JIS B7753，JIS D0205等。)
紫外線碳弧燈老化試驗(yàn)箱(JIS L0842 2004，AATCC16方法1，JISA1415 1999，TSL0601G等。
紫外輻射
根據(jù)ASTM G154的說(shuō)法，紫外線不能模擬全光譜的陽(yáng)光。它的原理是，對(duì)于暴露在室外的耐用材料，紫外線的短波長(zhǎng)為300~400nm，是造成老化損傷的主要原因。從下圖可以看出，紫外熒光燈在紫外線的短波區(qū)域，也就是365nm到太陽(yáng)光的低波段可以很好的模擬太陽(yáng)光，但是對(duì)于更長(zhǎng)的波長(zhǎng)卻無(wú)能為力。
紫外線測(cè)試主要使用熒光紫外燈來(lái)模擬紫外線測(cè)試。根據(jù)光譜能量分布，紫外線燈分為UVA-340、UVA-351和UVB-313。
UVA-340:主要用于模擬太陽(yáng)光紫外線部分的中短波長(zhǎng)長(zhǎng)范圍，一般用于戶(hù)外產(chǎn)品的光老化試驗(yàn)。
UVA-351:主要用于模擬窗戶(hù)玻璃過(guò)濾掉的太陽(yáng)光紫外線部分中的中短波長(zhǎng)范圍，一般用于室內(nèi)產(chǎn)品。
B-313:它們發(fā)出相當(dāng)多的300納米以下的輻射，300納米是太陽(yáng)輻射的名義截止波長(zhǎng)。這會(huì)導(dǎo)致一些室外不會(huì)發(fā)生的老化現(xiàn)象。不建議用這種燈來(lái)模擬太陽(yáng)光。該試驗(yàn)主要用于加速材料的耐久性試驗(yàn)，作為兩種或兩種以上材料的定性比較。
UVA-340的輻照度:
0.68 W/m 2 @ 340 nm相當(dāng)于夏天中午的陽(yáng)光，作用快。
1.38 w/m 2 @ 340 nm是太陽(yáng)大值的2倍，作用快。
0.35 W/m 2 @ 340 nm相當(dāng)于3/9月的太陽(yáng)光，適用于普通測(cè)試或較低紫外光強(qiáng)度測(cè)試。
還詳細(xì)介紹了其他常用的紫外線測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 4892.3和GB 16422.3。但是，哪種標(biāo)準(zhǔn)合適取決于產(chǎn)品要求和客戶(hù)要求。
太陽(yáng)輻射
由于紫外線測(cè)試沒(méi)有考慮太陽(yáng)光譜的可見(jiàn)光和紅外部分，許多標(biāo)準(zhǔn)都建議太陽(yáng)輻射測(cè)試，如ASTM G155、GB 2423.24、IEC 60068-2-5等。氙弧燈(Xenon Arc)是一種用于模擬太陽(yáng)光譜的常見(jiàn)光源。它能好地模擬太陽(yáng)光的所有光譜，能產(chǎn)生紫外線、可見(jiàn)光和紅外線。
IEC60068-2-5和GB2423.24中有明確的測(cè)試要求，但與ASTM不同。
G155的區(qū)別是沒(méi)有說(shuō)明光源的濾鏡裝置。
總輻射能量為1.12 kW/m 2+/-10%，有三個(gè)測(cè)試程序:
答:其測(cè)試條件接近嚴(yán)酷的自然條件，主要用于評(píng)估太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品的熱效應(yīng)。
b:每個(gè)周期的光照時(shí)間比A長(zhǎng)，適用于評(píng)價(jià)太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品的綜合影響(熱效應(yīng)和光化學(xué)效應(yīng)均可)。
c:一個(gè)簡(jiǎn)化的試驗(yàn)忽略了周期性熱應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品的影響，所以一般只適用于評(píng)價(jià)太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品的光化學(xué)效應(yīng)，而不適用于評(píng)價(jià)太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品的熱效應(yīng)。
據(jù)ASTM G155介紹，雖然氙弧燈發(fā)出的光譜與太陽(yáng)光較接近，但它也發(fā)出低至270nm的短波紫外光，因此無(wú)法模擬地球表面的自然暴露。因此，氙弧燈產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過(guò)濾光以減少不需要的光譜成分，使用不同類(lèi)型的玻璃濾光器可以獲得不同的光譜。濾光片的使用取決于被測(cè)材料和材料的終使用條件，不同濾光片過(guò)濾的光譜中短波長(zhǎng)紫外線的量是不同的，這將極大地影響老化的速度和類(lèi)型。常用的濾光器有三種:日光、窗玻璃和紫外線擴(kuò)展濾光器。
陽(yáng)光過(guò)濾器通常用于模擬戶(hù)外暴露。窗戶(hù)玻璃旨在測(cè)試室內(nèi)光線的穩(wěn)定性，這種過(guò)濾器產(chǎn)生的光譜與穿過(guò)玻璃的陽(yáng)光光譜較相似。一些測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求一個(gè)光譜包含波長(zhǎng)比太陽(yáng)短波截止點(diǎn)(295nm)更短的短波紫外線，擴(kuò)展的紫外線濾光器提供了這個(gè)光譜。雖然這種濾光器提供不切實(shí)際的短波段紫外線，但它們往往能提供更快的測(cè)試結(jié)果。
