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紫外老化試驗箱的原理
日期：2025-12-19 15:55
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摘要：
紫外老化試驗箱的原理 |
| 紫外老化試驗箱是一種模擬光照的光老化試驗設(shè)備，它主要模擬陽光中的紫外光。同時它還可以再現(xiàn)雨水和露 |
| 水所產(chǎn)生的破壞。設(shè)備通過將待測材料曝曬放在經(jīng)過控制的陽光和濕氣的交互循環(huán)中，同時提高溫度的方式來進行 |
| 試驗。設(shè)備采用紫外線熒光燈模擬陽光，同時還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。 |
| 只需要幾天或幾周時間，紫外老化試驗箱可以再現(xiàn)戶外需要數(shù)月或數(shù)年所產(chǎn)生的破壞。所造成的損害主要包括 |
| 退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強度下降及氧化。設(shè)備提供的測試數(shù)據(jù)在對新材料的選擇、 |
| 對現(xiàn)有材料的改進或評估影響產(chǎn)品耐用性的組成變化等方面有極大的幫助。設(shè)備可以極好地預(yù)測產(chǎn)品將在戶外遭遇 |
| 的變化。 |
| 盡管紫外光(UV)只占陽光的5％，但是它卻是造成戶外產(chǎn)品耐用性下降的主要光照因素。這是因為陽光的光化 |
| 學(xué)反應(yīng)影響隨著波長的減少而增加。因此在模擬陽光對材料物理性質(zhì)的破壞影響時，不需要再現(xiàn)整個陽光光譜。在 |
| 大多數(shù)情況下，只需要模擬短波的UV光即可。紫外老化試驗箱之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為 |
| 穩(wěn)定，并且能更好的再現(xiàn)試驗結(jié)果。采用熒光UV燈模擬陽光對物理性質(zhì)的影響，例如亮度下降、龜裂、剝落等方 |
| 面，是好的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數(shù)的這些UV燈主要產(chǎn)生紫外光，而不是可見光和紅外光。 |
| 燈的主要差別體現(xiàn)在它們在各自波長范圍內(nèi)產(chǎn)生的UV總能量上的不同。不同的燈會產(chǎn)生不同的測試結(jié)果。實際的 |
| 曝曬應(yīng)用環(huán)境。 |
| 可以提示應(yīng)選用哪種類型的UV燈。 |
| UVA-340，模擬陽光紫外線的佳選擇 |
| UVA-340可極好地模擬臨界短波波長范圍的陽光光譜，即波長范圍為295-360nm的光譜，UVA-340只產(chǎn)生在陽 |
| 光中能找到的UV波長的光譜。 |
| UVB-313，用于大程度的加速試驗 |
| UVB-313可以很快地提供試驗結(jié)果。它們所采用的短波長UV比目前地球上通常找到的UV光波更為強烈。盡管這 |
| 些比自然波長短許多的UV光能夠大程度地加速試驗，但它同時也會對某些材料造成不符和實際的退化破壞。 |
| 標(biāo)準(zhǔn)定義發(fā)射300nm以下的光能低于總輸出光能2％的一種熒光紫外燈，通常稱為UV-A燈；發(fā)射300nm以下的 |
| 光能大于總輸出光能10％的一種熒光紫外燈，通常稱為UV-B燈； |
| 紫外區(qū)分UV-A波長范圍為315-400nm；UV-B波長范圍為280-315nm； |
| 在戶外的材料與濕氣接觸的時間，每天可以長達12小時，研究結(jié)果表明造成這種戶外潮濕的主要原因是露水, |
| 而不是雨水。紫外老化試驗箱通過一系列獨特的冷凝原理來模擬戶外的濕氣影響。在設(shè)備的冷凝循環(huán)圈中，在箱體 |
| 的底部有一蓄水箱，并對其進行加熱來產(chǎn)生水汽。熱蒸汽使試驗箱內(nèi)的相對濕度維持在，并且保持一個相對 |
| 高溫。產(chǎn)品的設(shè)計確保測試試件實際上構(gòu)成試驗箱的側(cè)壁，從而試件的背面則暴露在室內(nèi)環(huán)境空氣中。室內(nèi)空氣的 |
| 冷卻效用導(dǎo)致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾度的水平。這一溫差的出現(xiàn)導(dǎo)致試件在整個冷凝循環(huán)過程中，其 |
| 表面始終有冷凝生成的液態(tài)水。這種冷凝產(chǎn)物是很穩(wěn)定的純凈蒸餾水。這種純凈水提高了試驗的再現(xiàn)率，而同時避 |
| 免了水漬問題。 |
| 由于戶外曝曬接觸潮濕的時間每天可以長達12小時，因此紫外老化試驗箱的潮濕周期一般持續(xù)幾小時。我們 |
| 建議每一冷凝周期至少持續(xù)4小時。注意到設(shè)備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進行的，與實際氣候條件是一致的。 |
| 對于某些應(yīng)用過程而言，水噴淋能更好的模擬終使用的環(huán)境條件。水噴淋在模擬由于溫度劇變和由于雨水沖 |
| 刷所造成的機械侵蝕是極其有用的。紫外老化試驗箱/噴淋型就是為再現(xiàn)這種條件而專門設(shè)計的。由于經(jīng)常遭到來 |
| 自雨水的沖刷，木材的涂料層，包括油漆和著色劑，會出現(xiàn)相應(yīng)的侵蝕現(xiàn)象。近期研究結(jié)構(gòu)表明，這種雨水沖刷動 |
| 作可以將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉，從而將材料本身直接曝曬在UV和水分的破壞性影響之下。這一 |
| 過程可以重復(fù)多次，從而導(dǎo)致一種材料退化現(xiàn)象，而單靠冷凝方式是無法再現(xiàn)的。 |
| 熒光燈的優(yōu)點在于：快速獲得試驗結(jié)果；簡化的光照度控制；穩(wěn)定的光譜；只需很少的維護；價格便宜，運行費用 |
| 合理。 |
| 地球上的陸地只有很少一部分，一大半的面積是海洋，因此海洋氣候是對人類生活和材料產(chǎn)品影響很大的一種氣候 |
| 環(huán)境。 |
