紫外線老化試驗(yàn)箱是一種精密的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,用于模擬紫外線對材料老化的影響,以下是對該設(shè)備的描述:
1.箱體材質(zhì)與設(shè)計
外殼結(jié)構(gòu):箱體外部采用A3鋼板,經(jīng)過噴塑處理,增強(qiáng)耐腐蝕性和美觀性。
內(nèi)膽材質(zhì):內(nèi)部采用SUS不銹鋼板,確保長期穩(wěn)定性和易清潔特性。
箱蓋設(shè)計:箱蓋為A3鋼板噴塑處理,單向推拉式開啟,便于操作且密封性好。
2.紫外光源與加熱系統(tǒng)
UV燈管配置:工作室頂部均勻分布4支UV系列紫外燈管,確保光源均勻覆蓋樣品。
加熱技術(shù):采用鈦合金高速加熱元件,實(shí)現(xiàn)快速升溫和溫度均勻分布。
3.控制系統(tǒng)特性:
輻射度控制:確保輻射度不超過50W/m2,模擬自然環(huán)境中的紫外線強(qiáng)度。
固定式探頭:輻射計探頭固定安裝,避免反復(fù)裝卸,提高測試效率。
光照與冷凝控制:獨(dú)立控制光照和冷凝過程,可實(shí)現(xiàn)交替循環(huán),滿足不同測試需求。
高精度測量:使用專用紫外線輻照計,實(shí)現(xiàn)高精度的輻射量顯示和測量。
時間控制:光照和冷凝的控制時間可長達(dá)一千小時,適應(yīng)長期測試需求。
紫外光加速耐候試驗(yàn)箱滿足的國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如下:
通用標(biāo)準(zhǔn):
ISO 4892-1 塑料-實(shí)驗(yàn)室光源暴露方法-第1部分:概述。
ASTM G-151 非金屬材料暴露于使用實(shí)驗(yàn)室光源的加速測試設(shè)備中的測試方法標(biāo)準(zhǔn)。
ASTM G-154 非金屬材料暴露于熒光設(shè)備的紫外線中的測試方法標(biāo)準(zhǔn)。
BS 2782:第5部分 540B方法(實(shí)驗(yàn)室光源的暴露方法)。
SAE J2020 用熒光紫外/冷凝設(shè)備對汽車外飾件進(jìn)行加速暴露測試。
JIS D 0205 汽車配件的老化測試方法(日本)。
涂料標(biāo)準(zhǔn):
韓國標(biāo)準(zhǔn) M 5982-1990 加速老化測試方法。
西班牙標(biāo)準(zhǔn) UNE 104-281-88 用熒光紫外燈對油漆和粘合劑進(jìn)行加速測試。
以色列標(biāo)準(zhǔn) NO.330 鋼窗。
以色列標(biāo)準(zhǔn) NO.385 塑料窗。
以色列標(biāo)準(zhǔn) NO.935 路標(biāo)油漆。
其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):
GB/T14522-2008 ISO4892-3:1994 標(biāo)準(zhǔn)要求。
GB/T8427-1997《耐人造光色牢度:紫外線》即 ISO105-B02。
GB/T8430-1997《耐人造氣候色牢度:紫外線》即 ISO105-B04。
GB/T14576-1997《紡織品耐光、汗復(fù)合色牢度試驗(yàn)方法》。
GB/T16422.3 (ISO 4892-3)。
GB/T23987 (ISO 11507)。
ASTM D4329。
紫外光加速耐候試驗(yàn)箱的測試周期可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和材料特性有所不同,但以下是一些參考數(shù)據(jù):
加速老化與自然老化的對比:根據(jù)Micom Laboratories的實(shí)踐指南,加速老化測試與自然暴露之間的對比顯示,平均加速因子約為21.5,這意味著2000小時的加速老化模擬大約相當(dāng)于5年的自然暴露。
不同材料的測試周期:對于某些材料,如聚苯乙烯(Polystyrene),在蒙特利爾地區(qū)從2014年5月至2015年5月的研究發(fā)現(xiàn),2000小時的加速老化相當(dāng)于自然暴露5年。
標(biāo)準(zhǔn)測試周期:ASTM G154標(biāo)準(zhǔn)提供了幾種建議的測試條件,其中包括不同類型的熒光紫外燈和不同的曝光時間和周期。例如,某些循環(huán)可能包括在60°C±3°C的紫外線照射8小時和在50°C±3°C的冷凝4小時。
實(shí)際應(yīng)用中的測試周期:在實(shí)際應(yīng)用中,測試周期可能會根據(jù)材料的預(yù)期使用壽命和使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。例如,一些材料可能需要持續(xù)1200小時以上的測試。
光源:根據(jù)ASTM G154標(biāo)準(zhǔn),紫外線老化試驗(yàn)箱使用的光源為熒光紫外燈,包括UVA-340和UVB-313類型,以模擬不同環(huán)境下的紫外輻射。
輻射強(qiáng)度:輻射強(qiáng)度通常以W/m2為單位,根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和測試需求,輻射強(qiáng)度有所差異。
溫度控制:光照階段的測試溫度通常在50℃~85℃之間,冷凝階段的溫度在40~60℃
濕度控制:在冷凝階段,相對濕度控制在95~100%RH,以模擬夜晚樣品表面結(jié)霧的現(xiàn)象。
噴淋階段:模擬下雨過程,向樣品表面噴水,使用的水應(yīng)具有低電導(dǎo)率(低于5μS/cm),固含量低于1ppm,以避免在樣品表面留下痕跡或沉積物。
樣品架:樣品架應(yīng)由耐腐蝕材料構(gòu)成,如鋁合金或不銹鋼,避免對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。
光暗周期:試驗(yàn)箱可以設(shè)計為提供光和暗周期,以模擬自然環(huán)境中的日夜變化。
測試時間:根據(jù)具體的測試需求和材料特性,確定測試的時間長度,可以是連續(xù)的光照和冷凝周期,也可以是特定的小時數(shù)。
試樣標(biāo)記:試樣應(yīng)標(biāo)記以便于識別,且標(biāo)記不應(yīng)影響測試結(jié)果。
性能評估:根據(jù)ASTM G151,選擇在暴露期間顯著變化的材料屬性,以提供不同材料系列之間的耐候性能區(qū)分。
UVA-340:
這種燈管提供從365nm到太陽輻射截止的295nm的短波長區(qū)域的最佳模擬。峰值發(fā)射波長在340nm,特別適用于不同配方的比較測試。
UVA-340+:
UVA-340+燈管與UVA-340燈管提供相同的光譜,但可以在更高的輻射強(qiáng)度設(shè)置點(diǎn)提供更長的使用壽命。
UVA-351:
UVA-351燈管模擬透過窗玻璃的太陽光中的紫外線部分,對于測試室內(nèi)應(yīng)用、一些油墨和可能在窗戶附近環(huán)境中發(fā)生的聚合物損傷非常有用。
UVB-313EL:
UVB-313EL燈管通過使用比地球表面通常發(fā)現(xiàn)的紫外線更短波的紫外線來加速,這些燈管可能對某些材料產(chǎn)生不切實(shí)際的嚴(yán)重結(jié)果。它們適用于QC和R&D應(yīng)用,或用于測試非常耐用的材料。
UVB-313EL+:
UVB-313EL+燈管提供與UVB-313EL燈管幾乎相同的光譜,但在高輻射強(qiáng)度設(shè)置點(diǎn)提供更長的使用壽命。
UVC-254:
UVC燈管提供高強(qiáng)度的單色短波紫外線,波長為254nm,低于太陽輻射截止。這種波長代表用于消毒暴露于有害細(xì)菌和病毒的表面的最常見UVC發(fā)射。雖然可以有效殺死這些病原體,但UVC光也會導(dǎo)致塑料、涂層和織物的光降解。
TUV-421:
TUV-421燈管與UVA-340燈管一樣,提供了與自然陽光相匹配的優(yōu)秀短波紫外線,但增加了長波紫外線和短波可見光。這有助于再現(xiàn)對長波輻射敏感的材料的顏色變化效果。
QFS-40/FS-40或F40 UVB:
這是最初的QUV測試燈,其光譜最類似于UVB-313燈。盡管它們?nèi)栽谝恍┢嚋y試方法中被確定,但QFS-40燈管大多已被UVB-313燈管取代,并且應(yīng)該只在QUV/basic測試儀中使用。