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浅析光照老化测试
发布时间:2021年12月03日 浏览数:20 文章出自:北测可靠性实验室
1、光照老化试验原理
目前常用的光照老化试验方法有氙弧灯老化、荧光紫外灯老化(UV老化)、碳弧灯老化和金属卤素灯老化。
试验目的:
利用人工试验方法验证样品在自然环境下(如太阳光照、下雨、凝露、夜晚等)的老化情况。
适用范围:
高分子材料,如塑料、橡胶、有机玻璃、各种涂层等。
老化原理:
-
1)高分子材料中的不饱和键吸收高能量紫外线后,发生各种光致化学反应,导致样品颜色变化、龟裂、起邹起泡等不良现象;
-
2)产品在光照下导致样品表面和底部温度不均匀导致产品开裂/起邹等,或在高温下受到雨淋导致开裂等不良现象。
太阳光光谱:
2、光照老化试验分类
序号 | 项目名称 | 波长范围 | 适用范围 | 备注 |
1 | 氙灯老化 | 300-800nm可见光 | 汽车材料、各种高分子材料 | 应用最为广泛 |
2 | UV老化 | 280-400nm紫外线 | 各种涂层、纺织品、塑料、橡胶 | 主要应用于常规消费品 |
3 | 碳弧灯老化 | 300-700nm | 主要用于日本等地区的部分行业 | 逐步被氙灯取代 |
4 | 金属卤素灯 | 300-3000nm | 主要电子产品外壳测试 | 通常太阳辐射试验指的是金属卤素灯 |
3、氙灯老化介绍
-
发光光源:氙弧灯
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设备类型:旋转式氙灯箱(Atlas Ci4000)、平板式氙灯箱(Q-SUN)
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名词术语:
1、箱体温度/湿度:氙灯试验箱里面的环境温度/湿度;
2、辐照功率/强度:光照在某一波段的辐照功率。氙灯的辐照功率主要有以下几种表达方式:@340nm;@420nm;@300-400nm;@300-800nm。
一般认为,夏天正午的太阳辐照强度为:0.55W /m2@340nm、1.12W /m2@420nm、60W /m2@300-400nm、550W/m2 @300-800nm。
3、黑板温度(Black Panel Temperature, BPT): 黑板温度计的表面温度,用于模拟试样表面温度;
4、黑标温度(Black Standard Temperature, BST ):黑标温度计的表面温度,用于模拟试样表面温度; BPT和BST二取一即可。一般认为BST比BPT大10%左右。
5、辐照量:样品受到的光照辐射总能量,单位为J(KJ、MJ)。通过辐照量和辐照强度,可以计算出测试时间。
6、循环模式:光照:模拟白天;黑暗:模拟夜晚;光照+喷淋:模拟白天下雨。
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氙灯测试常见测试标准:
1、塑料件:GB/T 16422.2-2014(ISO 4892-2)
2、纺织品:GB/T 8430(ISO 105-B02)
3、美标:ASTM G155
4、汽车内饰件:SAE J2412,各企业标准
5、汽车外饰件:SAE J2527,各企业标准
4、UV老化介绍
灯管类型
UVA 340:模拟户外自然老化,是使用率最高的灯管;
UVA-351灯管:模拟透过窗玻璃太阳光的老化
UVB-313灯管:条件最为严格,QC和研发用最好,推荐用于耐久性材料(屋顶材料或一些外用涂料)测试;
常见标准:
塑料件:GB/T 16422.3 (ISO 4892-3)
色漆和清漆:GB/T 23987 (ISO 11507)
美标:ASTM G154,ASTM D4329
5、碳弧灯老化介绍
发光光源:碳棒
分类:阳光型碳弧灯(开放型)、紫外型碳弧灯(封闭型)
测试标准:GB/T 16422.4(开放型碳弧灯)
6、金属卤素灯老化介绍
测试标准:GB/T 2423.24、IEC 60068-2-5
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