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閱讀:1215發(fā)布時(shí)間:2010-11-22
如何選擇實(shí)驗(yàn)室加速耐候老化試驗(yàn)箱儀器
雖然應(yīng)用由于像熱,濕度和機(jī)械改變會(huì)加速老化并影響材料zui終性能的改變,但對(duì)暴露在戶(hù)外的材料使用壽命的限制主要是太陽(yáng)光的紫外輻射,所以我從實(shí)驗(yàn)室老化試驗(yàn)中使用的各種光源開(kāi)始我的討論。
一. 封閉式碳弧燈
這種燈已使用大約70年之久了,在1918年首先使用在紡織品曝曬牢度試驗(yàn),成為AATCC (American Association of Textile Chemists and Colorists)的光源,現(xiàn)在許多舊的規(guī)范仍要求用它。
封閉式碳弧燈由一隊(duì)碳棒組成,這碳棒密封在一金屬氣體檢塊板( metal gas check plate)和硼硅玻璃球形成的氣密封套中,當(dāng)電流在碳棒之間流過(guò),產(chǎn)生弧光。由于碳電極的成份,決定它燃燒時(shí)產(chǎn)生的光的品質(zhì),對(duì)碳棒的任何改變將改變它們的光譜能量分布(SPD),從而改變測(cè)試條件。
封閉式碳弧燈的SPD顯示,它的主要能量集中在3個(gè)相當(dāng)窄的波帶中。在低于345nm處還有相對(duì)小的能量可采用,在這一段聚合物有zui大吸收靈敏度。但封閉碳弧燈的光譜功率分布與自然日光相差較大。碳弧燈既沒(méi)有自然日光中的短波紫外輻射,在400~800nm間也沒(méi)有日光的高強(qiáng)度能量。由于這種燈在光譜上與日光存在較大差異,要比較自然氣候老化和使用碳弧燈的實(shí)驗(yàn)室老化相關(guān)性就困難了。
二. 日光碳弧燈
日光碳弧燈與封閉碳弧燈一樣是星期老化試驗(yàn)使用的光源,zui早始于1933年。弧光在三隊(duì)碳棒中的一對(duì)產(chǎn)生,用八塊玻璃濾光片環(huán)繞弧燈,它主要用在涂料工業(yè)中,許多規(guī)范中規(guī)定使用此種光源。
由于封閉碳弧燈的缺陷,日光碳弧燈碳棒的成份改變,使它的SPD較類(lèi)似于日光方面有明顯的改進(jìn)。但是與日光的SPD比較在350nm和50nm之間的很大差別仍可引起相關(guān)性差。
三. 熒光紫外燈
在理論上進(jìn)短波能量是主要的。如果它的很少能量就能導(dǎo)致材料的老化。為什么不顯著增加這能量,達(dá)到快速試驗(yàn)的效果呢?比較FS-40熒光燈的SPD和Florida太陽(yáng)光的SPD,可以看出達(dá)到了增加紫外線(xiàn)能量的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),不僅是UV能量水平增加,而且光譜范圍也增加到自然光中沒(méi)有的UV能量。這能量分布的急劇改變可以使許多產(chǎn)品加速損壞。
由于熒光裝置中存在在地球表面測(cè)量時(shí)自然日光中沒(méi)有的輻射能量,熒光裝置可以引起非自然的破壞。另外熒光光源除了很窄的水銀光譜線(xiàn)外,沒(méi)有高于375nm的能量,這樣對(duì)較長(zhǎng)波長(zhǎng)的UV能量敏感的材料就可能不會(huì)使曝曬在自然日光下那樣變化。
由于這些固有缺陷,不僅在光譜分布上,而且還有無(wú)法控制的其他因素,從而得出不規(guī)則的結(jié)果。Atlas公司一般不考慮使用這種光源。我們認(rèn)為它的主要用途是作為一個(gè)紫外篩選裝置,限于質(zhì)量控制應(yīng)用。
四. 氙弧燈
的,也是的光源是氙弧燈,它在50年代引入使用時(shí)為空氣冷卻系統(tǒng),隨后在60年代使用水冷。這種光源對(duì)本世紀(jì)初形成加速老化的原始概念時(shí)期使用密封碳弧燈加速老化試驗(yàn)裝置以很大沖擊。
無(wú)論是空氣冷卻還是水冷卻,氙燈都有相同的基本光譜能量分布(SPD),冷卻的方式不同,則燈的源光玻璃裝置和結(jié)構(gòu)不同。
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