涂料、塑料和其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系資料暴露在天然氣候條件和光照輻射下經(jīng)一段時(shí)刻會出現(xiàn)失光、褪色、泛黃、剝落、開裂、喪失拉伸強(qiáng)度和整層脫落等現(xiàn)象。即使是室內(nèi)光線或許透過窗玻璃的陽光也會對諸如顏料或染料之類的物質(zhì)形成危害。因而關(guān)于野外運(yùn)用的涂料,如修建外用涂料和汽車涂料,耐候性和耐光性是較重要的檢測項(xiàng)目。盡管大家都認(rèn)同涂料的耐候性和耐光性很重要,但對什么是它們較好的測驗(yàn)辦法卻各執(zhí)己見。國內(nèi)外現(xiàn)在評價(jià)涂料耐候性和耐光性的辦法也許多。而普遍選用的有天然氣候老化實(shí)驗(yàn)、氙弧燈照耀、或碳弧燈照耀、紫外光燈照耀等人工加快氣候老化實(shí)驗(yàn)的辦法。
氙弧輻射實(shí)驗(yàn):氙弧輻射實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為是較能模仿全太陽光譜的實(shí)驗(yàn),因?yàn)樗馨l(fā)生紫外光、可見光和紅外光。正因?yàn)槿绱?,在國?nèi)外被認(rèn)為是較廣泛選用的辦法。GB/T1865-1997(等同于IS0113411:1994)具體地介紹了這種辦法。但這種辦法也有它的局限性,即氙弧燈光源安穩(wěn)性及由此帶來的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性。氙弧燈光源有必要經(jīng)過過濾以減少不期望的輻射。為到達(dá)不同的輻照度散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驗(yàn)資料類型及其較終用處。改動過濾玻璃可以改動透過的短波長紫外光類型,從而改動資料遭受損壞的速度和類型。通常運(yùn)用的過濾有3種類型:日光、窗玻璃和擴(kuò)展的紫外光類型(國標(biāo)GB/T1865-1997中說到的辦法1和辦法2對應(yīng)于前兩種類型)。
紫外光燈照耀實(shí)驗(yàn):紫外光燈照耀老化實(shí)驗(yàn)使用熒光紫外光燈模仿太陽光對耐久性資料的損壞性作用。這與前面說到的氙弧燈有差異,熒光紫外燈在電學(xué)原理上與一般的照明用冷光日光燈類似,但能生成更多的紫外光而非可見光或紅外光線。關(guān)于不同的曝曬應(yīng)用,有不同類型的具有不同光譜的燈供選擇。UVA-340型的燈在首要的短波長紫外光光譜范圍能很好地模仿太陽光。UVA-340燈的光譜能量散布(SPD)與從太陽光譜中360nm處分出的光譜圖很近似。UV-B型燈也是通常運(yùn)用的加快人工氣候老化實(shí)驗(yàn)用燈。它比UV-A型燈對資料的損壞速度更快,但其比360nm更短的波長能量輸出對許多資料會形成違背實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)成果。
輻照度(光強(qiáng)度)操控關(guān)于取得精準(zhǔn)而有重現(xiàn)性的成果是很有必要的。大多數(shù)紫外光老化實(shí)驗(yàn)裝置都裝備了輻照度操控系統(tǒng)。這些精準(zhǔn)的輻照度操控系統(tǒng)運(yùn)用戶做實(shí)驗(yàn)時(shí)能選擇輻照度量。經(jīng)過反應(yīng)操控系統(tǒng),輻照度能被接連和自動地監(jiān)控并精準(zhǔn)地得到操控。操控系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)節(jié)燈管的功率而自動地對因燈管老化或其他原因形成的照度不足進(jìn)行補(bǔ)償。
熒光紫外光燈因自身內(nèi)涵的光譜安穩(wěn)性使輻照度操控簡單化。所有的燈源隨時(shí)刻老化都會變?nèi)酢5珶晒鉄襞c其他類型的燈不同,它的光譜能量散布不會隨時(shí)刻改變。這一特色進(jìn)步了實(shí)驗(yàn)成果的重現(xiàn)性,因而也是一大優(yōu)勢。
有實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,一盞運(yùn)用了2h的燈和一盞運(yùn)用了5600h的燈在裝備了輻照度操控的老化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的輸出功率無明顯差異,輻照度操控裝置可以維持光強(qiáng)度的安穩(wěn)。此外,它們的光譜能量的散布也無改變,這同氙弧燈有很大差異。
運(yùn)用紫光燈老化實(shí)驗(yàn)的一個(gè)首要優(yōu)勢在于它可以模仿較為符合實(shí)踐的室外濕潤環(huán)境對資料的損壞作用。資料置于室外時(shí),據(jù)統(tǒng)計(jì)每天至少有12h頻頻地遭受濕潤作用。因?yàn)檫@種濕潤作用大多表現(xiàn)為凝露的形式,因而在加快人工氣候老化實(shí)驗(yàn)中選用一個(gè)特殊的冷凝原理來模仿室外濕潤。
在這樣的冷凝循環(huán)進(jìn)程中,要加熱實(shí)驗(yàn)箱底部的水槽以發(fā)生蒸汽。熱蒸汽堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)箱的環(huán)境在高溫下有高標(biāo)準(zhǔn)相對濕度。實(shí)驗(yàn)箱設(shè)計(jì)時(shí),要使試板實(shí)踐上構(gòu)成實(shí)驗(yàn)箱的側(cè)壁。這樣試板的反面暴露在室溫的室內(nèi)空氣下。室內(nèi)空氣的冷卻作用使被測的試板表面的溫度比蒸汽溫度下降幾度。這幾度的溫差可使水在冷凝循環(huán)進(jìn)程中接連不斷地降到被測驗(yàn)表面。
如此發(fā)生的冷凝水是性質(zhì)安穩(wěn)的、純凈蒸餾水。這種水能進(jìn)步實(shí)驗(yàn)成果的重現(xiàn)性,排除水沉積物污染問題而且簡化實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝和操作。
因?yàn)橘Y料在室外受潮的時(shí)刻一般很長,所以典型的循環(huán)冷凝系統(tǒng)較少要有4h的實(shí)驗(yàn)時(shí)刻。冷凝進(jìn)程在加溫條件下進(jìn)行(50℃),就會大大地加快濕潤對資料的損壞速度。長時(shí)刻的、加熱條件下進(jìn)行的冷凝循環(huán)比其他諸如水噴淋、浸漬和其他高濕度環(huán)境的辦法更能有效地再現(xiàn)濕潤環(huán)境損壞資料的現(xiàn)象。