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      試驗箱_冷熱沖擊試驗箱原理_上海林頻儀器設備

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      氙弧燈試驗箱在試驗過程中主要有哪四類問題?

      作者: 氙弧燈試驗箱 來源: 林頻儀器 發布日期: 2020-08-03 10:05

        氙弧燈試驗箱條件的選擇:
        這個問題實際上可以理解為應該模擬哪些老化因素。在高分子材料的使用過程中,氣候環境中的許多因素都會對高分子材料的老化產生影響。如果事先知道導致老化的主要因素,可以有針對性地選擇測試方法。從材料的運輸、儲存、使用環境及其老化機理等方面確定試驗方法。例如,硬質聚氯乙烯型材是以聚氯乙烯為原料,加入穩定劑、顏料等添加劑加工而成,主要用于戶外??紤]到聚氯乙烯的老化機理,聚氯乙烯很容易受熱分解;考慮到使用環境,氧氣、紫外線、熱、空氣中的水分都是造成型材老化的原因。因此,在國家標準GB/T8814-2004《門窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材》中,既規定了光氧化試驗方法,也規定了GB/T16422.2《塑料實驗室光源曝露試驗方法第二部分:氙弧燈》老化4000h或6000h,模擬室外紫外線和可見光、溫度、濕度、降雨等因素,同時還規定了熱氧老化項目:加熱狀態,放置在150℃下30分鐘,目測觀察有無氣泡、裂紋、點蝕或分離,考察型材的耐熱性。另一個例子是我國在國際市場上具有競爭力的產品:外貿鞋。在使用過程中,陽光下的紫外線是造成鞋子變色、褪色的主要原因。因此,有必要用紫外線燈箱進行耐黃變試驗。常用鞋類耐黃變試驗箱采用30WUV燈,樣品距光源20cm,照射3小時后觀察顏色變化。同時,在運輸過程中,集裝箱內悶熱潮濕的環境會導致鞋面、鞋底和膠水變色、斑點,甚至變質。因此,在裝運和運輸前,有必要考慮濕熱老化試驗,模擬集裝箱內的高溫高濕環境,在70℃和95%相對濕度下進行48小時試驗后,觀察外觀和顏色的變化。
      氙弧燈試驗箱在試驗過程中主要有哪四類問題?
        氙弧燈試驗箱光源的選擇:
        實驗室光源曝露試驗可以在試驗箱中同時模擬大氣可見環境中的光、氧、熱和降雨。它是目前比較常用的人工加速老化試驗方法。在這些模擬因素中,光源是很重要的。經驗表明,在陽光下對聚合物材料造成損傷的波長主要集中在紫外線和部分可見光中。目前使用的人工光源試圖使該波長范圍內的能譜分布曲線接近太陽光譜,而模擬和加速放大是選擇人工光源的主要依據。經過近一個世紀的發展,實驗室光源有封閉式碳弧燈、日光碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈、高壓汞燈等多種光源。國際標準化組織(ISO)有關高分子材料的各技術委員會主要推薦使用三種光源:日光型碳弧燈、熒光紫外線燈和氙弧燈。
        氙弧燈
        目前認為光譜能量
        氙弧燈在已知的人工光源中的分布與太陽光的紫外線和可見光部分相似。通過選擇合適的濾波器,大部分到達地面的短波輻射可以被濾除。氙燈在1000nm~1200nm的近紅外區有很強的輻射峰,會產生大量的熱量。因此,必須選擇合適的冷卻裝置來帶走這部分能量。目前市場上氙燈老化試驗裝置的冷卻方式有水冷和風冷兩種。ONONONE一般來說,水冷氙燈裝置的冷卻效果比風冷裝置好,而且結構更復雜,價格更昂貴。由于氙燈紫外線部分的能量增加小于其他兩個光源,因此加速度放大率較低。2.2紫外線熒光燈
        理論上,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,就可以達到快速檢測的效果。熒光紫外燈的光譜分布主要集中在紫外光部分,因此可以獲得較高的加速度放大倍數。然而,紫外線熒光燈不僅增加了自然光中的紫外線能量,而且在地球表面測量時,也增加了非自然陽光下的輻射能,這部分能量會造成非自然的損害。此外,熒光光源除了窄的水銀光譜線外,沒有高于375nm的能量,因此對較長波長紫外線能量敏感的材料在自然陽光下可能不會發生變化。由于這些固有缺陷,可能會得到不可靠的結果。因此,對紫外熒光燈的模擬效果較差。然而,由于其高加速率,通過選擇合適的燈管類型可以實現對特定材料的快速篩選。
        日光碳弧燈
        日光型碳弧燈在我國目前很少使用,但在日本卻是廣泛使用的光源。大多數JIS標準使用日光型碳弧燈。許多與日本有合資企業的中國汽車公司仍然推薦這種光源。日光型碳弧燈的光譜能量分布也更接近太陽光,但紫外線集中在370nm-390nm。仿真結果不如氙燈,加速度放大倍數介于氙燈和紫外線燈之間。
        試驗時間的確定:
        參考相關產品標準
        老化試驗時間在相關產品標準中有規定。我們只需要找到相關的標準,并按照其中規定的時間執行。許多國家標準和行業標準都對此作出了規定。表1列出了一些常見產品標準中的老化時間要求。3.2基于已知相關性的計算
        研究表明,ABS的顏色穩定性是通過顏色和黃變指數的變化來評價的。人工加速老化與自然大氣暴露有很好的相關性,加速速率約為7。如果您想了解某ABS材料在室外使用一年后,在相同的試驗條件下,其顏色變化情況,可以參考加速度放大倍數來確定加速老化時間365x24/7=1251h。
        長期以來,國內外對相關問題進行了大量的研究,得到了許多轉換關系。然而,由于高分子材料的多樣性、加速老化試驗設備和方法的不同,以及時間和地區氣候的差異,換算關系復雜。因此,在選擇換算關系時,一定要注意具體材料的老化情況
        得出設備、試驗條件、性能評價指標等因素的相關性。
        人工加速老化輻射總量控制在自然照射總輻射量上
        對于一些沒有相應標準、沒有參考相關產品的產品,可以考慮實際使用環境的輻射強度,將人工加速老化輻射總量控制在與自然暴露輻射總量相當的水平上。
        下面舉例說明如何控制人工加速老化的總輻射量:
        北京地區使用某塑料制品,預計人工加速老化的總輻射量相當于一年的室外暴露量。
        步驟:本品為塑料制品,室外使用,選用GB/T16422.2-1996《塑料實驗室光源曝露試驗方法第2部分:氙弧燈》中的a法。試驗條件為:輻射強度0.50W/m2None(340nm),黑板溫度65℃,柜體溫度40℃,相對濕度50%,噴水時間/非噴水時間18min/102min,連續光照;
        第二步:由表2可知,根據國際標準CIENo85-1989(見GB/T16422.1-1996表3)比較人工光源和自然光的光譜分布,北京市年總輻射量為5609MJ/m2。塑料實驗室光源曝露試驗方法第部分:引用于“氙弧燈”,紫外區和可見光區(300nm-800nm)占62.2%,為3489MJ/m2。
        第三步:根據GB/T16422.2-1996,當340nm輻射強度為0.50W/m2時,在紅外和可見光區域(300nm~800nm)的輻射強度為550W/m2,輻射時間可計算為3489X106/550=6.344X106s,即1762h,按此計算方法,加速率約為5。由于自然老化不是簡單的輻射強度的疊加,只有當確定陽光是造成這種物質的原因時,才會出現這種情況。
        績效考核指標的選擇:
        績效考核指標的選擇主要從材料的使用和材料本身的特點兩個方面考慮。4.1根據物料使用情況確定評價指標
        對于同一種材料,由于其用途不同,可以選擇的評價指標也不同。例如,如果它也是一種涂料,如果是用來裝飾的,就必須考慮其外觀的變化。在GB/T1766-1995《油漆和清漆涂層老化分級》中,詳細規定了光澤、變色、粉化、泛金等各種外觀變化的分級方法。
       
        

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