氙燈老化試驗箱老化的三要素
光照、高溫和潮濕,這三個因素中的任何一個都會引起材料的老化損害,但它們往往同時發(fā)生作用,所造成的危害將大于其中任一因素的單獨作用。
1.1氙燈老化試驗箱光照不同材料對光的敏感性不同。對于經(jīng)久耐用的材料,如大多數(shù)涂料、塑料,紫外線的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。然而,對于不是那么經(jīng)久耐用的材料,比如一些顏料和染料,紫外線的長波段甚至可見光也會使其產(chǎn)生嚴(yán)重的老化。
1.2高溫當(dāng)溫度升高時,光的破壞作用也將隨之增大。盡管溫度不影響主要的光致反應(yīng),但卻影響次要的化學(xué)反應(yīng)。實驗室老化測試必須提供的溫度控制,通常還通過升溫的方法來加速老化過程。
1.3潮濕露水、雨水及高濕度是引起潮濕危害的主要原因。研究表明,放在室外的物品每天都將長時間(平均每天8-12h處于潮濕狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn),由潮氣形成的露水是室外潮濕的主要因素,露水造成的危害比雨水更大,因為它附著在材料上的時間更長,引起更為嚴(yán)重的潮濕吸收。當(dāng)然,雨水對材料的危害也很大,雨水將引起熱沖擊。比如一輛在炎熱夏日里溫度升高的汽車突然因陣雨而急劇降溫,就會產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。雨水沖刷引起的機械侵蝕也會加速材料發(fā)生老化,如木材涂層因雨水沖洗去除了表面老化層,將未老化的里層于太陽光下,從而產(chǎn)生進(jìn)一步老化。
氙燈老化試驗箱試驗時應(yīng)考慮到的問題
1、箱內(nèi)溫度:內(nèi)應(yīng)按規(guī)定的試驗程序加以控制,有關(guān)規(guī)范應(yīng)按設(shè)備或元件的預(yù)定用途規(guī)定在照射階段需達(dá)到的溫度是﹢40℃或﹢55℃。
2、濕度:在不同的濕度條件下,各種材料、涂料和塑料等物質(zhì)的光化學(xué)劣化效應(yīng)相差極大,并且它們對濕度條件的要求互不相同,因此具體的濕度條件應(yīng)由有關(guān)規(guī)范明確規(guī)定。
3、表面污染:灰塵和其他表面污染物會嚴(yán)重改變受照物體表面的吸收特性。除非另有規(guī)定,試驗時應(yīng)當(dāng)保證試驗樣品的清潔度。
4、臭氧和其他污染氣體:氙燈老化試驗箱箱體在光源的短波紫外輻射下所產(chǎn)生的臭氧,通??赏ㄟ^校正光譜能量分布的輻射濾光器排出箱外,由于臭氧及其他污染氣體會影響某些材料的劣化過程,除非有關(guān)規(guī)范另有規(guī)定,必須將這些有害氣體排出箱外。
5、氣流速度:靠近樣品表面的氣流速度大小除影響樣品的溫升外,還可以使監(jiān)控輻射強度的開啟式溫度電堆出現(xiàn)顯著誤差。一般1m/s的速度導(dǎo)致溫差電堆的溫升量減少20%以上??梢砸姷迷谟行Э刂葡鋬?nèi)溫度或濕度條件的同時,應(yīng)對氣流速度加以監(jiān)測并且盡量采用低速度。此外,當(dāng)調(diào)節(jié)氙燈老化試驗箱箱內(nèi)溫度時,可以通過冷卻箱壁的方法來避免采用高速氣流。
6、支架及其安裝:各種支架的熱特性及其安裝方式會對試驗樣品的溫升造成嚴(yán)重影響,對此應(yīng)充分考慮,以使其傳熱特性能代表典型的實際使用情況。
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