低辐照度紫外老化试验（长期暴露模拟）

低辐照度紫外老化试验(长期暴露模拟)

产品介绍

低辐照度紫外老化试验是采用低强度紫外光源的加速老化试验方法，通过模拟低辐照度条件下的长期紫外暴露环境，评估材料在温和紫外辐射条件下的长期老化行为和性能衰减规律。高辐照度紫外老化试验虽然能够加速材料老化，缩短试验周期，但由于试验过程中紫外强度远高于自然环境的实际水平，容易引发与实际使用不一致的异常老化机理，如过度光氧化、热应力开裂和异常黄变等。低辐照度紫外老化试验采用接近自然环境的紫外辐照度水平，通常为0.3W/m²至0.55W/m²@340nm，通过延长试验周期来模拟材料的长期老化行为，能够更准确地反映材料在户外自然环境中的实际老化过程和服役寿命，特别适用于光伏组件、建筑外墙材料、汽车外饰件和户外电子设备等需要长期服役的材料的可靠性评价和寿命预测。

低辐照度紫外老化试验的核心价值在于实现材料老化机理的真实性。高辐照度紫外老化试验虽然加速因子高，但过高的紫外强度和温度容易引发异常的老化机理。例如，塑料材料在高紫外强度下容易发生过度光氧化和热应力开裂，这些异常老化现象在实际使用环境中很少出现。低辐照度紫外老化试验采用接近自然环境的紫外强度和温度条件，避免了异常老化机理的引入，老化行为更加接近实际使用情况，老化预测更加准确可靠。对于光伏组件、汽车外饰件、建筑材料等长期服役的关键部件，低辐照度紫外老化试验能够提供更可靠的寿命预测结果，为产品设计优化、材料选型和质量控制提供科学依据。

检测项目

低辐照度紫外老化试验的检测项目主要包括外观变化、力学性能变化、光学性能变化、电学性能变化和化学性能变化五个方面。外观变化检测项目包括黄变指数、色差、光泽度变化、表面缺陷和粉化程度。黄变指数按ASTM E313或GB/T 3979测定，塑料和涂层材料长期老化后黄变指数ΔYI要求不超过4.0至6.0.黄变会影响材料的外观美观。色差采用分光测色仪按CIELAB色空间测定ΔEab值，汽车外饰件长期老化后色差ΔEab要求不超过3.5.外墙涂料长期老化后色差ΔE*ab要求不超过5.0.光泽度采用60°角光泽度计测定，外饰件长期老化后光泽度保持率要求不低于50%，涂层长期老化后光泽度保持率要求不低于40%。表面缺陷按ISO 4628系列标准评定，包括开裂、起泡、剥落和粉化等级，要求无2级及以上开裂、起泡或剥落，粉化等级不超过2级。粉化程度采用手拭法测定，用白布擦拭表面，观察白布上是否沾有粉状物，要求无明显粉化。

化学性能变化检测项目包括分子量分布、氧化诱导时间、羰基指数、交联度和乙酸含量。分子量分布采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定，塑料材料长期老化后分子量下降要求不超过40%，分子量下降表明材料发生降解。氧化诱导时间按GB/T 19466.6测定，长期老化后氧化诱导时间下降要求不超过60%，氧化诱导时间下降表明材料的抗氧化能力降低。羰基指数采用红外光谱法测定，长期老化后羰基指数增加反映材料的光氧化程度，羰基指数是评价材料老化程度的重要指标。交联度采用凝胶含量或溶胀法测定，交联材料长期老化后交联度变化要求不超过±25%，交联度变化会影响材料的力学性能和耐热性能。乙酸含量采用离子色谱法测定，EVA封装材料长期老化后乙酸含量要求不超过1.0mg/g，乙酸产生会导致封装材料腐蚀和脱胶。

检测方法

低辐照度紫外老化试验的检测方法主要分为低辐照度紫外加速老化试验、低辐照度氙灯老化试验和低辐照度户外暴露模拟试验三种类型。低辐照度紫外加速老化试验使用低强度UV-A 340nm荧光灯，按照GB/T 16422.3-2014标准或ASTM G154标准设置试验条件，辐照强度控制在0.3W/m²至0.55W/m²@340nm，试验温度60℃±2℃，4小时紫外+4小时冷凝循环或8小时紫外+4小时喷淋循环，试验周期2000小时至5000小时，适用于长期老化行为研究和寿命预测。低辐照度紫外加速老化试验的优点是紫外强度低、试验条件温和、老化机理接近实际使用，缺点是试验周期长、成本高，适用于高duan材料的质量控制和可靠性验证。

低辐照度户外暴露模拟试验结合低辐照度紫外、温度循环、湿度循环和喷淋等多种环境应力，模拟材料在户外实际使用条件下的老化环境，试验周期3000小时至8000小时，适用于高duan材料的可靠性评价和寿命预测。试验条件包括紫外辐照阶段(50℃至55℃，紫外辐照)和湿热阶段(85℃，85%RH，无紫外)的循环，循环周期12小时至24小时，结合喷淋、冻融等环境应力，模拟更加复杂的户外环境。该试验方法能够模拟多种环境应力协同作用下的材料老化行为，特别适用于户外建筑材料、汽车材料、光伏材料和电子材料的长期可靠性评价。

试验运行前需进行辐照强度校准、温度校准、湿度校准和均匀性测试。辐照强度校准使用紫外辐照计在试样表面多个位置测量340nm波长下的辐照度，确保辐照强度在0.3W/m²至0.55W/m²@340nm范围内，试验箱内各位置辐照强度均匀度应优于85%，每500小时进行一次校准。温度校准使用标准热电偶在试验箱内多个位置测量温度，确保温度控制精度±1℃，低辐照度试验温度通常控制在50℃至60℃，避免高温加速老化。湿度校准使用标准湿度传感器定期校准设备，确保相对湿度控制精度±5%RH。均匀性测试通过在箱体内不同位置放置标准硅橡胶试样，定期进行老化试验，验证试验条件稳定性和均匀性。