各種產(chǎn)品的老化每年造成數(shù)億美元的經(jīng)濟(jì)損失。材料損壞主要包括:變色、失光、強(qiáng)度降、開裂、剝落、粉化、氧化等。顯然，抗老化和光穩(wěn)定性對(duì)于很多產(chǎn)品來說都是較重要的。如今，大多數(shù)研究人員使用自然暴露法和QUV？加速老化測(cè)試儀還是測(cè)試用氙燈試驗(yàn)箱。
自然暴露試驗(yàn)法有很多優(yōu)點(diǎn):真實(shí)、廉價(jià)、易操作。然而，大多數(shù)制造商不希望等待幾年才能看到一種新的改進(jìn)的產(chǎn)品配方是否真正得到改進(jìn)。因此，實(shí)驗(yàn)室加速老化試驗(yàn)被稱為另一種更有效的選擇。然而，在QUV加速老化試驗(yàn)機(jī)或氙燈試驗(yàn)箱中使用的方法經(jīng)常引起爭議。
在回答是選擇QUV還是氙燈進(jìn)行測(cè)試之前，有必要更詳細(xì)地了解材料老化的原因。引起材料老化的主要因素有光照(尤其是紫外線)、高溫以及雨、露、高濕等潮濕條件，其中光照和濕度往往有協(xié)同作用。有些材料在光或濕度的單獨(dú)作用下耐久性很好，但在光和濕度的協(xié)同作用下往往失效。
不同的材料對(duì)光的有感度不同。對(duì)于耐用的材料，比如大部分涂料、塑料、短波紫外線，是導(dǎo)致大部分聚合物老化的原因。但是對(duì)于不那么耐用的材料，比如一些顏料和染料，長波紫外線甚至可見光都會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的傷害。
溫度雖然不影響主要的光化學(xué)反應(yīng)，但確實(shí)會(huì)影響后續(xù)的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室老化試驗(yàn)必須提供準(zhǔn)確的溫度控制，通常通過提高溫度來加速老化。
露水比雨水危害更大，因?yàn)樗街诓牧仙系臅r(shí)間更長，導(dǎo)致吸濕更嚴(yán)重。但是，我們也不能忽視雨水驟降帶來的熱沖擊。例如，在炎熱的夏天，當(dāng)汽車的溫度上升時(shí)，它會(huì)因陣雨而突然急劇散熱。
這三個(gè)因素中的任一一個(gè)都會(huì)造成材料老化。他們往往同時(shí)行動(dòng)，造成的危害會(huì)大于其中任一一個(gè)單獨(dú)行動(dòng)造成的危害。
QUV紫外線老化試驗(yàn)箱使用熒光紫外線燈管來模擬陽光對(duì)耐用材料的損害。這些燈管在電學(xué)原理上類似于普通照明用的冷白管，但主要發(fā)出紫外光，而不是可見光或紅外光。
對(duì)于不同的終使用條件，需要不同的光譜，然后需要不同類型的燈。UVA-340管能模擬短波紫外波段的太陽光。UVA-340的光譜功率分布(SPD)在距太陽光截止點(diǎn)約360nm的范圍內(nèi)與太陽光較一致。紫外線B燈在QUV也廣泛使用。它們比由UV-A燈引起的材料老化得更快，但是它們比太陽光的截止點(diǎn)更短的波長可能對(duì)許多材料產(chǎn)生不切實(shí)際的結(jié)果。
UVA-340燈管能模擬短波紫外波段的太陽光。
室外，由于露水，材料每天潮濕12小時(shí)。為了更真實(shí)的模擬室外濕侵蝕。QUV再現(xiàn)室外露水和濕度，具有特殊的冷凝功能。
氙燈試驗(yàn)箱產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過過濾，以減少不必要的光譜成分。不同類型的玻璃濾光器可以用來獲得不同的光譜。ASTM G155定義了三種常用的濾光器:陽光、窗玻璃和紫外線擴(kuò)展濾光器。
有幾種不同類型的陽光，窗玻璃和紫外線擴(kuò)展過濾器。
通常建議日光過濾器來研究與自然老化的相關(guān)性。
窗玻璃濾光片產(chǎn)生的光譜與太陽透過玻璃的光譜較相似，常用于測(cè)試室內(nèi)光線穩(wěn)定性。
紫外線擴(kuò)展過濾器通常用于提供更快的測(cè)試結(jié)果。
大多數(shù)氙燈試驗(yàn)箱通過噴水或濕度控制系統(tǒng)來模擬濕度的影響。噴水的局限性在于，當(dāng)溫度較低的水噴在溫度較高的被測(cè)樣品上時(shí)，樣品的溫度也會(huì)降，可能會(huì)減緩老化速度。然而，水噴霧在模擬熱沖擊和機(jī)械侵蝕方面相當(dāng)好。
沒有一種測(cè)試技術(shù)可以滿足所有的材料和應(yīng)用條件。您選擇的方法取決于您的測(cè)試目的、時(shí)間表、預(yù)算等。如果其購買價(jià)格和運(yùn)行成本過高，則沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。這就是為什么采購價(jià)格、運(yùn)營成本、維護(hù)成本是一些不可忽視的重要因素。在考慮測(cè)試設(shè)備的優(yōu)勢(shì)時(shí)，也應(yīng)該考慮這些因素。
總的來說，QUV比氙燈便宜多了。例如，氙燈的價(jià)格可能是QUV的3倍，這當(dāng)然取決于設(shè)備的測(cè)試能力和功能。
QUV/se紫外線老化試驗(yàn)箱和氙燈 Xe-1氙燈老化試驗(yàn)箱價(jià)格差不多，但樣品容量相差很大。QUV的容量大約是氙燈 Xe-1的5倍。QUV的體積大于氙燈 Xe-3，氙燈 Xe-3的樣品體積僅為QUV的72%。
選擇測(cè)試設(shè)備時(shí)，基準(zhǔn)電壓源應(yīng)該是一個(gè)重要的考慮因素。QUV紫外線老化試驗(yàn)箱和氙燈老化試驗(yàn)箱有不同的標(biāo)準(zhǔn)適用范圍。下表簡要列出了這兩種器件的標(biāo)準(zhǔn)要求。
QUV紫外線老化試驗(yàn)箱測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
氙燈氙燈老化試驗(yàn)箱符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
ISO 4892、ANSI C57.12.28、ANSI，A14.5、ASTM D4329、ASTM D4674、ASTM D5208、德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)53 384、西班牙標(biāo)準(zhǔn)UNE 53.104ISO 4892-2、ASTM D2565、ASTM D4459、ASTM D4101
ASTM D5071、ASTM D1248德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)53 387
