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紫外線老化箱人工加速老化試驗需要注意的問題

文章出處: 責任編輯:小易 發表時間:2016-06-23

不銹鋼紫外線老化試驗箱人工加速老化試驗最關心的幾個問題
人工加速老化試驗也稱為環境試驗,因為橡膠、塑料、涂料、油墨、樹脂等高分子材料在使用過程中普遍要涉及到老化的問題,所謂老化就是因為環境條件的改變而導致高分子材料性質的變化,比如:變色、粉化、失去光澤、強度下降等。
不銹鋼紫外線試驗箱右側面圖
但是我們如何去評價高分子材料的耐老化性能呢?在生產和科研實踐中人們逐漸形成了兩種評價老化的試驗方法:種就是是自然老化試驗方法,即直接利用自然環境進行的老化試驗,如自然暴曬試驗;第二種就是人工加速老化試驗方法,即在實驗室里采取各種老化試驗箱來模擬相關自然環境條件的某些老化因素、條件二進行的老化試驗。
由于導致高分子老化的因素的多種多樣,以及高分子老化機理的復雜性,自然老化無疑是最可靠、最重要的老化試驗方法。
但是,由于采取自然老化試驗的周期一般很長,試驗太慢;再加上不同地區、年份、季節的氣候條件的差異較大,導致了自然老化試驗結果的可比性差。
而如果采取人工加速老化試驗來模擬強化了自然環境氣候中的某些重要因素,如溫度、陽光、降雨、濕度等條件,無疑將大大縮短對試驗對象的老化試驗的周期,最重要的是由于試驗條件的可控性,這樣試驗結果的再現性強。
人工加速老化試驗作為自然老化的重要補充,越來越廣泛運用于各種高分子材料的研究、開發、檢測中,并越來越成為一般工礦企業、科研院所代替自然暴曬試驗手段。
那么,在人工加速老化試驗中,人們最關心的是哪些問題呢?
【主要是以下方面的問題】:
【人工加速老化試驗的光源如何選擇】?
實驗室光源曝露試驗因為可以在一個試驗箱中同時模擬大氣可見環境中的光、氧、熱和降雨等因素,是目前較為常用的一種人工加速老化試驗方法,在這些模擬因素中,又以光源最為重要。
經驗表明,陽光中引起高分子材料破環的波長主要集中在紫外線及部分可見光。
目前使用的人工光源都力圖使在此波長區間內的能譜分布曲線與太陽光譜接近,模擬性和加速倍率是選擇人工光源的主要依據。
經歷了約一個世紀的發展,實驗室光源已有封閉式碳弧燈、陽光型碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈、高壓汞燈等各種光源供選擇。
國際標準化組織(ISO)中與高分子材料相關的各技術委員會主要推薦使用陽光型碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈三種光源。
【熒光紫外燈】:
從理論上說,300nm~400nm的短波能量是引起老化的主要因素。如果增加這部分能量,就能達到快速試驗的效果。
熒光紫外燈的光譜分布主要集中在紫外光部分,因此,可以達到較高的加速倍率。然而,熒光紫外燈不僅使自然日光中的紫外線能量增加,同時還有在地球表面測量時自然日光中沒有的輻射能量,而這部分能量會引起非自然的破壞。
另外熒光光源除了很窄的水銀光譜線外,沒有高于375nm的能量,這樣對較長波長的UV能量敏感的材料就可能不會出現曝曬在自然日光下那樣變化,由于這些固有缺陷會導致得出不可靠的結果,因此,熒光紫外燈的模擬性較差。
但是,由于它的加速倍率高,通過選擇合適型號的燈管可實現對特定材料的快速篩選。