紫外光耐候試驗的原理

  紫外光耐候試驗?zāi)M陽光、潮濕和溫度對材料的破壞作用。在幾天或幾周的時間內(nèi)，紫外光耐候試驗可模擬再現(xiàn)戶外可能幾個月或幾年發(fā)生的損壞、材料老化包括褪色、失光、強度降低、開裂、剝落、粉化和氧化等。

  紫外光耐候試驗箱用紫外光燈管模擬再現(xiàn)陽光對材料的影響，冷凝和水噴淋系統(tǒng)可以再現(xiàn)雨水和露水的影響。整個的測試循環(huán)中，溫度都是可控的。

  測試概述：
  測試樣品暴露在 UV 的測試室中，典型的測試循環(huán)通常是高溫下的紫外光照射和相對濕度在100％的黑暗潮濕冷凝周期。在一些測試中，我們還要用到水噴淋裝置。常用的測試樣品可以是涂層面板或塑料片，以及如釣魚卷軸、網(wǎng)球鞋或乙烯基擋板等產(chǎn)品。

  樣品安裝：
  紫外光耐候試驗箱有前后兩個測試室，每一測試室內(nèi)帶有一組4 個的紫外熒光燈。樣品被安置在面向燈管的樣品架上，樣品架適用于放置多種類型的樣品。QUV標準型的扣環(huán)式樣品盤可用于放置一個 3 x 12 英寸(75 x 300 毫米), 或者兩個 3 x 6 英寸 (75 x 150 毫米) 的樣品，也可以放置寬度達到4 英寸的樣品。平板式的樣品范圍廣泛，包括金屬、木器、塑料片和薄膜等，都可方便的放置在扣環(huán)式樣品盤上而一些尺寸很小的樣品可以通過粘貼在標準測試底板或 放置在特殊的樣品盒內(nèi)進行測試。

  模擬陽光：
  陽光中的紫外線是造成大多數(shù)材料耐久性能破壞的主要因素。紫外光耐候試驗使用熒光燈來模擬陽光中的短波紫外部分，燈管形狀和普通的熒光燈管一致，但它產(chǎn)生 很少的可見光或紅外光譜能量。我們可以根據(jù)不同的測試要求選擇不同波長的UV紫外燈，因每種燈在總的紫外線輻照能量和波長都不一樣。通常，UV燈管可分為 UVA和UVB兩種，這和它們的紫外光光譜范圍有關(guān)。

  UVA-340 燈管可以的模擬陽光的光譜范圍從365 納米到295 納米之間的短波光譜， UVB-313 EL 燈管的波長范圍從340 納米至270 納米的非常短的紫外線，比目前地球表面上能找到的UV波長更短。因此，它可快速提供測試結(jié)果，但同時也會對某些材料造成不符合實際的損壞。UVA 351模擬透過窗玻璃的陽光紫外光，它對于測試室內(nèi)材料的老化有效。燈管的選擇對于測試條件的設(shè)定是至關(guān)重要的。

  測試結(jié)果：
  輻照度( 光照強度)的控制是極為重要的。多數(shù)型號的QUV安裝有太陽眼光強控制系統(tǒng)。太陽眼光強控制系統(tǒng)允許用戶根據(jù)不同的測試要求設(shè)置不同的光照強度。通過其反 饋回路裝置，太陽眼可精確的監(jiān)控并維持預(yù)先設(shè)置的輻照強度。該系統(tǒng)調(diào)節(jié)燈管的功率以補償燈管的老化或任何其他變化。下圖是太陽眼光強控制系統(tǒng)的工作原理。

  潮濕：絕多數(shù)戶外潮濕是由露水而非雨水造成的。因而紫外光耐候試驗箱使用的冷凝機制來模擬戶外潮濕。在 UV 的冷凝循環(huán)中，測試室底部蓄水池中的水被加熱以產(chǎn)生熱蒸氣，并充滿整個測試室，熱蒸汽使測試室內(nèi)的相對濕度維持在100％，并保持一個相對高溫。UV的設(shè) 計確保被測試樣實際上構(gòu)成測試室的側(cè)壁，從而試樣的背面曝露在室內(nèi)環(huán)境空氣中。樣品后面(外面)的室內(nèi)空氣具有冷卻效果，導(dǎo)致試樣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)致試樣在整個冷凝循環(huán)過程中，其表面始終有冷凝生成的液態(tài)水。由于戶外曝曬接觸潮濕的時間每天可以長大十幾小時，因此 UV 冷凝循環(huán)一般持續(xù)幾個小時。

  對于某些應(yīng)用過程而言，水噴淋能更好地模擬最終使用的環(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熱沖擊或機械侵蝕是非常有效的。 UV/spray型裝有冷凝和水噴淋系統(tǒng)。噴淋系統(tǒng)有12 個噴嘴，在測試室的每一邊各有6 個。噴水系統(tǒng)可運行幾分鐘然后關(guān)閉。這短時間的噴水可快速冷卻樣品，營造熱沖擊的條件?；蛘撸瑖娝蛇\轉(zhuǎn)幾個小時以通過模仿雨水的沖刷作用來營造機械侵蝕 的效果。這已被發(fā)現(xiàn)對于木器涂料特別有用。

  溫度：在每個循環(huán)中，溫度都可控制在一個設(shè)定點。黑板溫度計可以監(jiān)控溫度。溫度的提高可以加速老化的進程，同時，溫度的提高對于測試的可再現(xiàn)性也是很重要的。