塑(su)料材料(liao)碳(tan)弧老(lao)化(hua)測(ce)試(shi)實驗(yan)方(fang)法(fa)

人(ren)工(gong)氣候(hou)加(jia)速(su)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)中模擬自然(ran)氣候(hou)環(huan)境的主(zhu)要因(yin)素有太(tai)陽(yang)光(guang)、溫度、降(jiang)雨(yu)、濕度等(deng)，人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)壹般(ban)模(mo)擬以(yi)上幾個(ge)因(yin)素，其(qi)中太(tai)陽(yang)光(guang)zui為(wei)重(zhong)要。光(guang)源(yuan)是人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)的重(zhong)要影響因(yin)素，人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)方法壹般(ban)按(an)光(guang)源(yuan)分類(lei)，常用(yong)的有碳弧燈(deng)、氙(xian)弧(hu)燈(deng)(簡(jian)稱氙(xian)燈(deng))、熒(ying)光(guang)紫(zi)外(wai)燈(deng)3種(zhong)。

壹、碳(tan)弧(hu)燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)
碳弧燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)是應用(yong)較早的壹種(zhong)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)方法，有開放(fang)式和(he)密封(feng)式2種(zhong)，壹般(ban)選(xuan)用(yong)開放(fang)式碳(tan)弧燈(deng)。碳(tan)弧(hu)燈(deng)主(zhu)要(yao)是通(tong)過2個(ge)碳棒(bang)電極(ji)間(jian)形成(cheng)的碳(tan)弧，透(tou)過平板(ban)玻(bo)璃(li)濾(lv)光(guang)器(qi)照(zhao)射(she)到試樣(yang)表面(mian)。碳(tan)弧(hu)燈(deng)的模(mo)擬性(xing)較差(cha)，操作難度大(da)，每(mei)48—72h要求換壹次碳棒(bang)，運轉(zhuan)成(cheng)本較高(gao)，現在較少(shao)采(cai)用(yong)。目(mu)前(qian)，上有以(yi)氙(xian)燈(deng)光(guang)源(yuan)代替(ti)碳(tan)弧燈(deng)光(guang)源(yuan)的趨勢，普遍認(ren)為(wei)氤(yin)燈(deng)光(guang)源(yuan)對自然(ran)太(tai)陽(yang)光(guang)的模(mo)擬性(xing)更(geng)好。塑(su)料碳弧燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)方法可參(can)考(kao)GB／T16422．4[11、IS04892．4[2 3和ASTM G152[31、A SrrM G153[4|，其中GB／T16422．4等效(xiao)於(yu)IS04892．4。

二(er)、氙(xian)燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)
氙(xian)燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)被認(ren)為(wei)是目(mu)前(qian)模(mo)擬性(xing)的壹種(zhong)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)方法。氙(xian)燈(deng)試(shi)驗(yan)光(guang)源(yuan)是目(mu)前(qian)模(mo)擬性(xing)的壹種(zhong)光(guang)源(yuan)，理論(lun)早已(yi)確定氙(xian)燈(deng)比(bi)其(qi)它(ta)光(guang)源(yuan)好．5 qj，它在紫外區(qu)和(he)可見(jian)區(qu)的光(guang)譜(pu)能量(liang)分布與太(tai)陽(yang)光(guang)的近(jin)似(si)。氙(xian)燈(deng)發出的輻(fu)射(she)經過濾光(guang)器(qi)，過濾掉較短的紫(zi)外光(guang)波(bo)和紅外光(guang)波(bo)，使(shi)到達(da)試樣(yang)表面(mian)的光(guang)譜(pu)接近太(tai)陽(yang)光(guang)的。塑(su)料氙(xian)燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)方法可參(can)考(kao) GB／T16422．219 J、IS04892。2【1 0|、ASTM C155…J，其中GB／T16422。2等效(xiao)於(yu)Is04892．2。
有些(xie)材料(liao)及(ji)制(zhi)品有規定的氙(xian)燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)方法，如(ru)汽(qi)車內部(bu)件與外(wai)部(bu)材料(liao)的氙(xian)燈(deng)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)可依據sAE J1885—1992[123和SAEJ1960—2001[13|。
1、試樣(yang)
a試樣(yang)制(zhi)備試(shi)樣(yang)制(zhi)備根(gen)據試驗要(yao)求而(er)定，如檢(jian)測(ce)力(li)學(xue)性(xing)能，試樣(yang)可通(tong)過註射(she)、機械加(jia)工(gong)等方法制(zhi)成(cheng)標準(zhun)樣(yang)條；外觀(guan)變(bian)化(hua)可直接用(yong)制(zhi)品原(yuan)樣(yang)作為試驗(yan)試樣(yang)。
b試樣(yang)數量(liang)試樣(yang)的數量(liang)主要根(gen)據試樣(yang)的檢(jian)測項目(mu)以(yi)及(ji)取樣(yang)周期而定，如力(li)學(xue)性(xing)能的每(mei)個(ge)檢測項目(mu)檢(jian)測(ce)試(shi)樣(yang)壹般(ban)不(bu)少(shao)於(yu)5個(ge)，評定外觀(guan)變(bian)化(hua)試(shi)樣(yang)壹般(ban)至少(shao)需(xu)要1個(ge)。
c試驗前狀態調(tiao)節試(shi)樣(yang)制(zhi)好後，必須經過狀態調(tiao)節，才(cai)能放(fang)入老化(hua)箱(xiang)進(jin)行人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)，否則測(ce)出的數據(ju)是不(bu)準(zhun)確的。試(shi)樣(yang)狀態調(tiao)節應根(gen)據試驗材料(liao)的相(xiang)關(guan)標準(zhun)進(jin)行，如無規(gui)定可參(can)照(zhao)
GB／眩918 Ll引(yin)，采用(yong)以(yi)下(xia)條件調(tiao)節：(1)在標準(zhun)環(huan)境23℃、50％RH或(huo)27℃、65％RH下(xia)，放(fang)置不少(shao)於(yu)88h；
(2)在18～28℃室溫下，放(fang)置不少(shao)於(yu)4h。
2、試(shi)驗(yan)條件
a輻(fu)照強度在人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)中，光(guang)源(yuan)的輻(fu)照量(liang)是決(jue)定試樣(yang)老化(hua)程(cheng)度的主(zhu)要因(yin)素，輻(fu)照量(liang)越大(da)，老(lao)化(hua)程(cheng)度越(yue)嚴重(zhong)。在各國的試(shi)驗方法(fa)中壹般(ban)有規定輻(fu)照強度，其(qi)中GB／T16422．2中規定，波(bo)長290—800nm之間(jian)的通(tong)帶(dai)，選擇550 W，／m2的輻(fu)照強度用(yong)作暴(bao)露試(shi)驗的參(can)考(kao)值，通常(chang)選用(yong)340nm的光(guang)譜(pu)輻(fu)照強度為(wei)0．5W／m2·nm作(zuo)為試驗(yan)的輻(fu)照強度；而(er)ASTM G155常(chang)用(yong)的輻(fu)照強度為(wei)0．35w／m2·nm(340nm的光(guang)譜(pu)輻(fu)照強度)。試(shi)驗(yan)時應根(gen)據具體(ti)要求(qiu)設定輻(fu)照強度。
b試(shi)驗(yan)溫度與濕度
(1)試(shi)驗(yan)溫度 由(you)於(yu)試樣(yang)的表(biao)面(mian)溫度難(nan)以(yi)準(zhun)確測定，因(yin)此采(cai)用(yong)黑(hei)標準(zhun)溫度作(zuo)為(wei)試驗溫度，黑(hei)標準(zhun)溫度近(jin)似(si)於(yu)導(dao)熱(re)性(xing)差(cha)的深(shen)色試(shi)樣(yang)的溫度，黑(hei)標準(zhun)溫度計(ji)放(fang)在試樣(yang)架上與試(shi)樣(yang)壹樣(yang)受到氙(xian)燈(deng)輻(fu)照。GB／T16422．2中有2個(ge)黑(hei)標準(zhun)溫度可供選(xuan)用(yong)：(65±3)℃、(100±3)℃，試驗(yan)溫度高(gao)時，試樣(yang)受熱(re)老(lao)化(hua)作(zuo)用(yong)增強，改(gai)變(bian)了以(yi)光(guang)為(wei)主(zhu)的人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)的性(xing)質，在實際試(shi)驗中，常用(yong)的溫度是(65±3)℃，AsTM G155常(chang)用(yong)的溫度是63℃。黑(hei)標準(zhun)溫度與試(shi)樣(yang)室的溫度是不(bu)壹樣(yang)的，前(qian)者要高(gao)於(yu)後者(zhe)，試樣(yang)室溫度壹般(ban)設定為40℃左(zuo)右(you)，壹般(ban)來(lai)說(shuo)試樣(yang)的溫度介於(yu)試樣(yang)室溫度與黑(hei)標準(zhun)溫度之(zhi)間(jian)。
(2)試驗濕度 GB／T16422．2中規定的濕度是(50±5)％和(he)(65±5)％，實際試(shi)驗中壹般(ban)采(cai)用(yong)(65±5)％作為(wei)試驗(yan)的濕度，ASTM c155中無明(ming)確規定濕度值。
(3)降(jiang)雨(yu)周(zhou)期 試驗(yan)中的降(jiang)雨(yu)是模(mo)擬大(da)氣環(huan)境中的真(zhen)實降(jiang)雨(yu)，降(jiang)雨(yu)使(shi)試樣(yang)受到冷熱(re)交(jiao)替(ti)變(bian)化(hua)的影響，並(bing)能沖去試(shi)樣(yang)表面(mian)的汙(wu)漬。降(jiang)雨(yu)壹般(ban)使(shi)用(yong)去離(li)子水(shui)或(huo)蒸(zheng)餾水(shui)，以(yi)免(mian)腐蝕(shi)設備，GB／T16422．2中規定的降(jiang)雨(yu)周(zhou)期為：降(jiang)雨(yu)18分(fen)鐘(zhong)／降(jiang)雨(yu)間(jian)歇(xie)時間102分(fen)鐘，ASTM G155常(chang)用(yong)的降(jiang)雨(yu)周(zhou)期與GB／T16422．2相(xiang)同(tong)。
3、試(shi)驗(yan)過程
把(ba)試樣(yang)放(fang)人(ren)試(shi)驗(yan)箱(xiang)，試(shi)樣(yang)在試樣(yang)架上不應受任何外加(jia)應力(li)的作(zuo)用(yong)，啟(qi)動試(shi)驗箱(xiang)，設定好試驗(yan)條(tiao)件(jian)，並(bing)記錄開(kai)始(shi)試驗時間。試(shi)樣(yang)在試驗過程中，要定期觀(guan)察(cha)試(shi)樣(yang)以(yi)及(ji)試驗條(tiao)件(jian)的變(bian)化(hua)，在整(zheng)個(ge)試驗期間要(yao)保(bao)持規定的試(shi)驗條件(jian)恒(heng)定。

三、熒(ying)光(guang)紫(zi)外(wai)燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)
熒(ying)光(guang)紫(zi)外(wai)燈(deng)人(ren)工(gong)氣候(hou)老化(hua)試(shi)驗(yan)使(shi)用(yong)低(di)壓(ya)汞(gong)弧(hu)激(ji)發熒(ying)光(guang)物質發射(she)出紫(zi)外(wai)光(guang)，主(zhu)要(yao)是模(mo)擬雨(yu)水(shui)或(huo)露水(shui)以(yi)及(ji)太(tai)陽(yang)光(guang)中的紫(zi)外能量(liang)。熒(ying)光(guang)紫(zi)外(wai)燈(deng)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)模擬性(xing)較差(cha)，但加(jia)速(su)倍(bei)率很高，可以(yi)在較短時間獲(huo)得塑(su)料的耐候性(xing)能。塑(su)料熒(ying)光(guang)紫(zi)外(wai)燈(deng)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)方法可參(can)考(kao)GB／T164勉(mian)3[15]、IS04892．3[16】、ASTM G154[17]。其中GB／T16422．3等效(xiao)於(yu)IS04892．3。
1、試(shi)樣(yang)
試樣(yang)的制(zhi)備、數量(liang)、狀態調(tiao)節可參(can)照(zhao)氙(xian)燈(deng)老(lao)化(hua)試(shi)驗(yan)。
2、試驗條(tiao)件(jian)
常用(yong)的熒(ying)光(guang)紫(zi)外(wai)燈(deng)有2種，分別(bie)是uV—A340燈(deng)和(he)uV—B313燈(deng)，輻(fu)照強度分(fen)別(bie)是0．77W／m2·nm和(he)0．63w／m2·nm，A燈(deng)的輻(fu)照強度比(bi)B燈(deng)高(gao)，可根(gen)據試驗要(yao)求選(xuan)用(yong)不同(tong)的燈(deng)。試(shi)驗(yan)過程是壹個(ge)循(xun)環(huan)過程，GB／T16422．3中有2種試驗(yan)條件供選(xuan)用(yong)：
(1)試樣(yang)在黑(hei)標準(zhun)溫度(60±3)℃下(xia)輻(fu)照暴(bao)露4h或(huo)8h，然(ran)後在黑(hei)標準(zhun)溫度(50±3)℃下(xia)無輻(fu)照冷凝暴(bao)露4h；(2)試(shi)樣(yang)在黑(hei)標準(zhun)溫度(50±3)℃、空(kong)氣相(xiang)對濕度10±5％條(tiao)件(jian)下輻(fu)照暴(bao)露5h，然(ran)後在黑(hei)標準(zhun)溫度(20±3)℃下(xia)繼(ji)續輻(fu)照暴(bao)露並(bing)噴水(shui)lh。
3、試(shi)驗過程
把(ba)試樣(yang)放(fang)入試驗箱(xiang)，試(shi)樣(yang)在試樣(yang)架上不應受任何外加(jia)應力(li)的作(zuo)用(yong)，當試(shi)樣(yang)沒有裝滿試(shi)樣(yang)架時，要用(yong)空白板(ban)填滿剩(sheng)下(xia)的空(kong)位，以(yi)保(bao)持箱(xiang)內的試(shi)驗條件(jian)穩定。啟(qi)動試(shi)驗箱(xiang)，設定好試驗(yan)條(tiao)件(jian)，並(bing)記錄開(kai)始(shi)試驗時間。試(shi)樣(yang)在試驗過程中，要定期觀(guan)察(cha)試(shi)樣(yang)以(yi)及(ji)試驗條(tiao)件(jian)的變(bian)化(hua)，在整(zheng)個(ge)試驗期間要(yao)保(bao)持規定的試(shi)驗條件(jian)恒(heng)定。

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