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光老化測試之氙燈老化試驗
發布時間：2022年11月23日 瀏覽數：14 文章出自：北測實驗室
現如今塑料、橡膠等高分子材料在我們實際應用中已經相當廣泛，基本涉及到了各行各業。但產品使用過程中我們往往會遇到這種材料出現變色、粉化、脫落、裂紋等現象。比如我們家里用的塑料桶在外面曬了一段時間后就會出現變色，如果時間長了還會變脆等情況。而影響材料老化現象的參數包括：太陽光照、溫度、濕度等。今天我們就來了解一下光照老化試驗之氙弧燈老化試驗。
首先，氙燈老化試驗的目的是利用人工試驗方法驗證樣品在自然環境下（如太陽光照、下雨、凝露、夜晚等）的老化情況。本實驗適用于高分子材料，如塑料、橡膠、有機玻璃、各種涂層等相關材料與產品的光加速老化壽命評估。
為何用氙弧燈來模擬太陽光？
我們已知的太陽光波長為390nm - 780nm，氙燈的波長為300nm-800nm，是最接近太陽光波長的，所以用氙燈來模擬。目前各大車廠也基本用的是氙燈。以下是常見的光照測試，以及對應的波長?？梢宰鳛閰⒖?。
| 序號 | 項目名稱 | 波長范圍 | 適用范圍 | 備注 |
| 1 | 氙燈老化試驗 | 300~800nm可見光 | 汽車材料、各種高分子材料 | 應用最為廣泛 |
| 2 | UV老化試驗 | 280~400nm紫外光 | 各種涂層、紡織品、塑料、橡膠 | 主要應用于常規消費品 |
| 3 | 碳弧燈老化試驗 | 300~700nm | 主要用于日本等地區的部分行業 | 逐步被氙燈取代 |
| 4 |
金屬鹵素燈試驗 太陽輻射試驗 |
300~3000nm | 主要用于電子產品外殼光老化測試 | 通常太陽輻射試驗指的是金屬鹵素燈老化試驗 |
氙燈的測試條件及參數如下：
1.箱體溫度/濕度：氙燈試驗箱里面的環境溫度/濕度；
2.輻照功率/強度：光照在某一波段的輻照功率。氙燈的輻照功率主要有以下幾種表達方式：@340nm；@420nm；@300-400nm；@300-800nm。
一般認為，夏天正午的太陽輻照強度為：0.55W /m2@340nm、1.12W /m2@420nm、60W /m2@300-400nm、550W/m2 @300-800nm。
3.黑板溫度（Black Panel Temperature, BPT ): 黑板溫度計的表面溫度，用于模擬試樣表面溫度;
4.黑標溫度（Black Standard Temperature, BST ）：黑標溫度計的表面溫度，用于模擬試樣表面溫度; BPT和BST二取一即可。一般認為BST比BPT大10%左右。
5.循環模式：光照：模擬白天；黑暗：模擬夜晚；光照+噴淋：模擬白天下雨。
需確認是否需要噴水？是否有黑暗時間等？
我們用一個實際測試項目舉例：
| 黑暗 | 光照 | |
| 持續時間 | 1h | 3.8h |
| 黑板溫度 | 38℃ | 89℃ |
| 箱體濕度 | 95% | 50% |
| 輻照功率 | / | 0.55w/@340nm |
對于以上測試結果判定：
1.比較簡單的就是我們用肉眼觀察，外觀是否有變色、粉化、脫落、裂紋等現象；
2.色差；用色差儀器對比測試前后的色差；
3.灰卡評級（評定變色用灰色樣卡）。
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