氙灯-冷凝循环老化试验

氙灯-冷凝循环老化试验

产品介绍

通过结合氙弧灯全光谱辐射和冷凝湿度循环，模拟材料在户外自然环境中白天受太阳光照射、夜晚受露水凝结侵蚀的真实气候条件。该试验方法广泛应用于汽车工业、建筑材料、光伏产业、涂料行业、塑料制品和涂层系统等领域，用于评估材料在复杂气候条件下的耐久性、颜色稳定性和力学性能保持能力。

氙灯-冷凝循环老化试验的核心优势在于其能够同时模拟光、热、湿三种环境应力的协同作用。与传统的单一紫外老化或恒温恒湿老化相比，这种方法能够更真实地重现材料在实际使用环境中的老化机理。氙弧灯作为光源，通过选择不同的滤光系统(如硼硅酸盐玻璃或石英玻璃滤光器)，可以精确调整光谱分布，模拟地面阳光或透过玻璃后的阳光光谱，涵盖从紫外区到可见光区和近红外区的全波段辐射。这种全光谱模拟能够更准确地评估材料对太阳辐射的响应，特别是对于那些对可见光和红外光敏感的材料。

检测项目

检测项目涵盖外观变化、光学性能、力学性能、附着力及化学分析五大类别，从多个维度全面评估材料老化后的性能变化。

外观变化是最直观的检测项目，重点评估材料在老化后的颜色变化、光泽度变化、表面缺陷和整体外观保持情况。颜色变化通常使用分光测色仪测量CIE Lab*颜色空间参数，计算总色差ΔE值，同时测量黄变指数(YI)或白度指数(WI)，以定量评估颜色偏移程度。一般要求老化后ΔE≤5.0.黄变指数增加值≤5.0.光泽度变化采用光泽度计测量，通常测量60°角光泽度，计算光泽度保持率。对于高光涂层，光泽度保持率一般要求不低于60%;对于哑光表面，光泽度变化应控制在±5个单位以内。表面缺陷检测包括起泡、开裂、粉化、剥落、沾污、水斑和腐蚀等缺陷，按照ISO 4628-2(起泡)、ISO 4628-4(开裂)、ISO 4628-5(剥落)等标准进行等级评定，一般要求缺陷等级不超过2级。

力学性能检测评估材料在老化和湿度作用下的物理强度和结构完整性，主要测试项目包括拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度、硬度和压缩强度。拉伸强度和断裂伸长率是评价塑料和橡胶老化敏感性的核心指标，一般要求拉伸强度保持率不低于70%，断裂伸长率保持率不低于60%。冲击强度测试(悬臂梁或简支梁)对于判断材料是否变脆至关重要，特别对于汽车保险杠、工具箱等受冲击部件，冲击强度保持率通常要求不低于60%。硬度测试(邵氏D、洛氏或巴氏硬度)可以反映材料表面老化和增塑剂流失情况。

检测方法

方法严格遵循相关国际、国家和行业标准，包括ISO 4892-2《塑料 实验室光源暴露试验方法 第2部分：氙弧灯》、ASTM G155《非金属材料氙弧灯暴露试验标准实施规程》、GB/T 1865《色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射暴露》、SAE J2527《汽车外饰件氙弧灯加速暴露试验》、IEC 61215《地面用光伏组件 设计鉴定和定型》和ASTM D4587《涂料荧光紫外冷凝暴露试验》等。这些标准对试验条件、设备要求、测试项目和报告内容作出了明确规定，确保试验结果的一致性、可比性和可追溯性。

试验条件设定是试验的核心，主要包括光源与滤光系统、辐照度、温度、湿度和循环模式等关键参数。光源采用氙弧灯，配备硼硅酸盐玻璃或石英玻璃滤光器，滤光器的选择取决于模拟的自然环境条件。辐照度通常在340nm或420nm波长下设定，一般为0.5-1.0 W/m²，具体数值根据测试标准确定。黑板温度(Black Standard Temperature, BST)或黑板温度(Black Panel Temperature, BPT)通常设置在60-90℃之间，模拟材料在阳光下的表面温度。相对湿度在光照阶段通常控制在40%-70%，在冷凝阶段接近99.99%。典型的循环模式包括：光照8小时(60℃ BST，50% RH)+冷凝4小时(40℃ BST，99.99% RH)，或光照12小时+冷凝12小时，总老化时间通常为500小时、1000小时、2000小时或更长，模拟1-5年的户外暴露。

试验过程中的质量控制至关重要。检测机构需具备相关资质(CMA、CNAS)，试验人员需经过专业培训。试验前需对试验箱进行全面检查和维护，包括清洁灯管和反射镜、检查滤光器状态、清洁喷嘴和水盘、校准传感器等。试验过程中需定期(如每周或每250小时)开箱观察样品外观变化，进行非破坏性测试(颜色、光泽度测量)，并拍照记录。试验结束后，将样品置于标准大气环境调节24小时，然后进行最终性能测试，对比老化前后性能变化，计算性能保持率。