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光老化对产品性能的影响及紫外老化测试分享

发布时间: 2021-10-29  点击次数: 1335次


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太阳辐射试验箱东莞市赛思检测设备有限公司主要用于汽车及零部件的曝晒试验、如塑料样板、仪表盘、中控屏、方向盘、保险杠等,满足新能源、光伏/太阳能、军工等行业测试需求,适用于部件、成品的阳光模拟老化试验。

    满足GB、GJB等标准光照试验。设备模拟由太阳光引起的破坏,通过将被测材料暴露于受控高温下光照中,来对材料进行耐候测试。使用灯管模拟阳光的辐射作用,再现室外需要几个月甚至几年的时间才会发生的损伤,其中包括褪色、颜色变化、失去光泽、粉化、破裂、裂纹、起皱、起泡、脆化、强度降低、氧化等,其测试结果可用于选择新材料,改善现有材料,或评估材料配方的改变。

太阳辐射试验箱执行标准:

①PR 306.5设备的太阳能模拟                                 ②GJB150.7-86/太阳辐射试验                 

③GJB150A.7-2009/太阳辐射试验                          ④IEC60068-2-5/试验Sa:地面太阳辐射模拟    

⑤GB2423.24/试验Sa:模拟地面上的太阳辐射        ⑥DIN75220/汽车构件在阳光模拟装置中的变化  

⑦MIL-STD 810G/环境工程相关事项及实验室测试

太阳辐射试验箱技术规格: 可根据用户需求定制内箱尺寸及整车光照试验

型号

SE-HK010

SE-HK015

内箱尺寸(cm)

90×90×120

100×100×150

外箱尺寸(cm)

120×260×240

130×270×270

温度范围

-70℃~+150℃

温度均匀度

≤2℃(无光照下)

温度偏差

±2℃(无光照下)

温度波动度

≤1℃(≤±0.5℃,按GB/T5170-1996表示)

升温时间

+20℃~+150℃/约45min (空载)

降温时间

+20℃~-70℃/约80min/(空载)

湿度范围

20~95%RH(无光照下)

湿度范围

20~80%RH(有光照下)

湿度偏差

±3%(>75%RH), ±5%(≤75%R上)

辐照强度

55~1200 W/m² (可调)

光谱功率分布

280~3000nm

辐照均匀度

±10%

光谱分布

PR306.5、 DIN75220, GJB150.7A, GB/T2423.24 MIL-STD-810等

光源内型

全光谱金属卤素灯

温度控制器

中文彩色触摸屏+ PLC控制器(控制软件自行开发)

制冷压缩机

进口全/半封闭压缩机

冷却方式

风冷(水冷选配)

加湿用水

蒸馏水或去离子水

安全保护措施

漏电、短路、超温、缺水、压缩机超压、过载、过流、光源保护等。

电源

AC380V  50Hz 三相四线+接地线

材料在室外使用时,长期暴露在日光或玻璃过滤后的日光下,而光、热、湿和其他气候应力将对材料的颜色和性能产生较大的影响,因此评估光、热、湿和其他气候应力对材料性能的影响变得尤为重要。


1)光照——阳光中紫外线是造成产品光降解和光老化的主要原因,这是因为波长越短,能量越高,穿透能力也越强。而在太阳光谱中(如下图),紫外线恰好是属于波长较短的波。

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2)热——当温度升高时,光的破坏作用也将随之增大,尽管温度不影响主要的光致化学反应,但却影响后续的化学反应,实验室常通过升温的方法来加速老化。

3)潮湿——对于室外使用的材料,在夏天暴晒的同时,也常遇到暴雨,使材料表面温度骤降,造成热冲击,导致应力腐蚀,而露水对材料造成的危害往往比雨水更大,因为它附着在材料上的时间更长,形成更为严重的潮湿吸收。

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这三个因素中的任何一个都将导致材料老化,而在材料实际使用环境中三者或者更多环境应力往往同时发生,对材料造成的危害大于任何一种因素单独作用时产生的危害。因此为了评估产品在实际使用过程中的寿命,通常采用特定实验室光源加速老化试验来评估光、热、湿度对材料物理、化学和其他性能的影响,从而保证产品的质量。


紫外老化测试是评估新材料耐紫外光照性能的测试方法,通常是在实验室中通过紫外加速老化试验箱进行测试。在短时间内(几周或几个月),通过紫外老化试验能够获得可再现的、可靠的老化测试数据;其短波长紫外光照和冷凝循环系统可逼真地模拟阳光、露水和雨水等对材料的破坏作用。


紫外老化试验主要包括光照、冷凝和喷淋三种模式。光照阶段用于模拟自然环境中的白天,光照时可以控制光照强度、温度;冷凝阶段用于模拟夜晚样品表面结露的现象,冷凝阶段关闭紫外灯(黑暗状态),只控制试验温度;喷淋阶段通过向样品表面持续喷水模拟下雨的环境。


常见UV灯管类型有3种,分别为UVA-340,UVA351和UVB313,所有灯管发出的光均为紫外光,但其光谱分布和发出光的总能量不同,因此在试验时应根据实际情况选择合适的灯管进行模拟试验。


UVA-340灯管的光谱分布和户外太阳光的紫外波段相近,一般用于常规户外使用产品的光老化试验;


UVA-351灯管可以模拟透过玻璃窗户的太阳光的紫外线部分,主要用于室内产品的老化;


UVB-313灯管能产生短波紫外线,能够比UVA灯更快地使材料老化,从而达到加速老化的目的,广泛应用于耐久性材料的快速、节省时间的测试。