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恒泰豐科與您探討紫外光和雨水對材料的破壞

點擊次數(shù):2102  更新時間:2015-07-03

 自然界的陽光和濕氣對材料的破壞,每年造成難以估計的經(jīng)濟損失,紫外光加速耐候試

驗機可以再現(xiàn)陽光、雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。設(shè)備通過將待測材料曝曬放在經(jīng)過控制的陽

光和濕氣的交互循環(huán)中,同時提高溫度的方式來進(jìn)行試驗。設(shè)備采用紫外線熒光燈模擬陽光

,同時還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。          

    只需要幾天或幾周時間,設(shè)備可以再現(xiàn)戶外需要數(shù)月或數(shù)年所產(chǎn)生的破壞。所造成的損

害主要包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強度下降及氧化。設(shè)備提

供的測試數(shù)據(jù)在對新材料的選擇、對現(xiàn)有材料的改進(jìn)或評估影響產(chǎn)品耐用性的組成變化等方

面有極大的幫助。設(shè)備可以*地預(yù)測產(chǎn)品將在戶外遭遇的變化。   

紫外線(UV)與陽光的模擬                          

    盡管紫外光(UV)只占陽光的5%,但是它卻是造成戶外產(chǎn)品耐用性下降的主要光照因素。這是因為陽光的光化學(xué)反應(yīng)影響隨著波長的減少而增加。因此在模擬陽光對材料物理性質(zhì)的破壞影響時,不需要再現(xiàn)整個陽光光譜。在大多數(shù)情況下,只需要模擬短波的UV光即可。

    紫外光加速耐候試驗機之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩(wěn)定,并且能更好的再現(xiàn)試驗結(jié)果。采用熒光UV燈模擬陽光對物理性質(zhì)的影響,例如亮度下降、龜裂、剝落等方面,是的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數(shù)的這些UV燈主要產(chǎn)生紫外光,而不是可見光和紅外光。燈的主要差別體現(xiàn)在它們在各自波長范圍內(nèi)產(chǎn)生的UV總能量上的不同。不同的燈會產(chǎn)生不同的測試結(jié)果。實際的曝曬應(yīng)用環(huán)境可以提示應(yīng)選用哪種類型的UV燈。                                       熒光燈的優(yōu)點在于:快速獲得試驗結(jié)果;簡化的光照度控制;穩(wěn)定的光譜;只需很少的

維護(hù);價格便宜,運行費用合理                           

    UVA-340,模擬陽光紫外線的Z佳選擇                 

    UVA-340可*地模擬臨界短波波長范圍的陽光光譜,即波長范圍為295-360nm的光譜,UVA-340只產(chǎn)生在陽光中能找到的UV波長的光譜。          

    UVB-313,用于*的加速試驗                    

    UVB-313可以很快地提供試驗結(jié)果。它們所采用的短波長UV比目前地球上通常找到的UV光波更為強烈。盡管這些比自然波長短許多的UV光能夠*地加速試驗,但它同時也會對某些材料造成不符和實際的退化破壞。                 

標(biāo)準(zhǔn)定義發(fā)射300nm以下的光能低于總輸出光能2%的一種熒光紫外燈,通常稱為UV-A燈;發(fā)射300nm以下的光能大于總輸出光能10%的一種熒光紫外燈,通常稱為UV-B燈;紫外區(qū)分UV-A波長范圍為315-400nm;UV-B波長范圍為280-315nm;

模擬雨水和露水的影響                                  

 在戶外的材料與濕氣接觸的時間,每天可以長達(dá)12小時,研究結(jié)果表明造成這種戶外潮

濕的主要原因是露水,而不是雨水。紫外光加速耐候試驗機通過一系列*的冷凝原理來模

擬戶外的濕氣影響。在設(shè)備的冷凝循環(huán)圈中,在箱體的底部有一蓄水箱,并對其進(jìn)行加熱來

產(chǎn)生水汽。熱蒸汽使試驗箱內(nèi)的相對濕度維持在100%,并且保持一個相對高溫。產(chǎn)品的設(shè)

計確保測試試件實際上構(gòu)成試驗箱的側(cè)壁,從而試件的背面則暴露在室內(nèi)環(huán)境空氣中。室內(nèi)

空氣的冷卻效用導(dǎo)致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾度的水平。這一溫差的出現(xiàn)導(dǎo)致試

件在整個冷凝循環(huán)過程中,其表面始終有冷凝生成的液態(tài)水。這種冷凝產(chǎn)物是很穩(wěn)定的純凈

蒸餾水。這種純凈水提高了試驗的再現(xiàn)率,而同時避免了水漬問題。由于戶外曝曬接觸潮濕的時間每天可以長達(dá)12小時,因此紫外光加速耐候試驗機的潮濕周期一般持續(xù)幾小時。我們建議每一冷凝周期至少持續(xù)4小時。注意到設(shè)備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進(jìn)行的,與實際氣候條件是一致的。     

    對于某些應(yīng)用過程而言,水噴淋能更好的模擬Z終使用的環(huán)境條件。水噴淋在模擬由于

溫度劇變和由于雨水沖刷所造成的機械侵蝕是極其有用的。屋面、汽車材料和在金屬建筑或

結(jié)構(gòu)上使用的涂料經(jīng)常會遭遇到突然的溫度劇變。例如在炎熱的夏季中,當(dāng)熱量堆積后突然

由于暴雨而消散。這種溫度劇變的后果對于許多材料而言是一種挑戰(zhàn)。紫外光加速耐候試驗

機/噴淋型就是為再現(xiàn)這種條件而專門設(shè)計的。                   

    由于經(jīng)常遭到來自雨水的沖刷,木材的涂料層,包括油漆和著色劑,會出現(xiàn)相應(yīng)的侵蝕

現(xiàn)象。近期研究結(jié)構(gòu)表明,這種雨水沖刷動作可以將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉

,從而將材料本身直接曝曬在UV和水分的破壞性影響之下。這一過程可以重復(fù)多次,從而導(dǎo)致一種材料退化現(xiàn)象,而單靠冷凝方式是無法再現(xiàn)的。          

采 用 光 源                                    

    光源采用8只額定功率為40W的進(jìn)口紫外熒光燈作發(fā)光源。紫外線熒光燈管,分布在機器的兩側(cè),每側(cè)各4只。有UVA-340和UVB-313光源供用戶選擇配置; 

    UV-A波長范圍為315-400nm,燈管的發(fā)光光譜能量主要集中在340 nm的波長處;

    UV-B波長范圍為280-315nm,燈管的發(fā)光光譜能量主要集中在313 nm的波長處;

    由于紫外燈光能量輸出會隨時間而逐步衰減,為了減小因光能量衰減造成試驗影響,所

以本試驗箱在八支燈管中每隔1/4的熒光燈壽命時(燈管使用壽命為:1600H),由一支新燈

管替換一支舊燈管,其位置變換如下圖,這樣,紫外光源始終由新燈和舊燈組成,從而得到

一個輸出恒定的光能量。