光老化實驗試驗基礎培訓

光老化實驗試驗基礎培訓內容概要老化基本因素試驗室老化技術碳弧燈老化試驗第二頁，共38頁。不得不進行測試(規(guī)定要求) ~65%與競爭對手的材料進行比較 ~15%

R&D ~10%保修要求/其它 ~10%為什么測試？第三頁，共38頁。為什么測試？第四頁，共38頁。為什么測試？根據(jù)材料性能分級將新材料與“已知”材料進行比較找出可能的失效機理

評估表面處理或其它處理方法確定相關性預測產品使用壽命第五頁，共38頁。1.老化基本因素光：質量/數(shù)量水：數(shù)量/相態(tài)溫度：數(shù)量/循環(huán)

第六頁，共38頁。UV紫外線295-400nm6.8%Visible可見光400-800nm55.4%IR紅外線800-2450nm37.8%以上數(shù)據(jù)引自CIE出版物85表41.1光能第七頁，共38頁。SolarRegion日光范圍UVAUVBUVCVisibleIRAIRBIRC200280315400800

1400

30001,000,000日光組成第八頁，共38頁。波長越短,光子能量越高。短波可能具備足夠的能量打斷化學鍵。UV6.8%VIS55.4%NIR37.8%波長(nm)相對光能250300350400450500550600700800650750E=h=hc/E=Energy光能h=Planck’sConstant普朗克常數(shù)=Frequency頻率c=Velocity光速=Wavelength波長日光輻射第九頁，共38頁。水平面漫射漫射直射日光輻射(總輻射)第十頁，共38頁。1.2水/濕度相態(tài)：氣態(tài)/液態(tài)/固態(tài)物理作用：

水合/脫水過程(氣態(tài)/液態(tài))

結冰/解凍循環(huán)（固態(tài)/液態(tài)）

侵蝕(液態(tài))

熱沖擊(液態(tài))沖擊(固態(tài))第十一頁，共38頁?；瘜W作用溶劑(氣態(tài)/液態(tài))試劑/水解介質(氣態(tài)/液態(tài))pH調節(jié)劑(氣態(tài)/液態(tài))水/濕度第十二頁，共38頁。直接影響熱化作用反應速度膨脹/收縮系數(shù)協(xié)同作用試樣溫度最高溫度蒸發(fā)/揮發(fā)1.3熱/溫度第十三頁，共38頁。模擬并加速光：質量/晝夜循環(huán)水：濕度/降雨/冷凝溫度2.試驗室老化技術第十四頁，共38頁。理想特性重復性重現(xiàn)性獨立控制各應力2.1實驗室老化第十五頁，共38頁。基準日光譜第十六頁，共38頁?；鶞嗜展庾V第十七頁，共38頁。基準日光譜第十八頁，共38頁。聚合物敏感波長第十九頁，共38頁。2.2實驗室模擬日光碳弧燈紫外光氙弧燈其它光源第二十頁，共38頁。碳弧燈封閉式/紫外型碳弧燈開放式/陽光型碳弧燈第二十一頁，共38頁。碳弧燈與日光光譜第二十二頁，共38頁。結論

不能精確模擬自然日光；可作為篩選工具；在一些汽車標準中仍然使用。碳弧燈第二十三頁，共38頁。熒光燈光源:UVB-313UVB-FS40UVA-340UVA-351紫外光第二十四頁，共38頁。紫外燈與日光光譜第二十五頁，共38頁。紫外光源結論

不能精確模擬自然日光，僅包括紫外部分；可作為材料篩選工具；相關性較差；第二十六頁，共38頁。氙弧燈第二十七頁，共38頁。氙弧燈第二十八頁，共38頁。氙弧燃燒器氙弧燈組合氙弧燈第二十九頁，共38頁。波長[納米](W/m2/nm)輻照度

日光紅外吸收涂層/鈉鈣玻璃氙弧燈與日光光譜第三十頁，共38頁。氙弧燈結論精確模擬自然日光獨立控制應力因素良好的重復性與重現(xiàn)性第三十一頁，共38頁。要兼顧相關性與加速性，采取折衷的辦法；試驗越快，越有可能不相關；10或更高的加速因子都是由材料/環(huán)境決定的；沒有通用的相關因子；相關因子由經驗獲得。相關性第三十二頁，共38頁。降低相關性的因素短波曝曬高強度曝曬連續(xù)光照曝曬不真實的試樣溫度不同顏色材料之間的不真實/不存在的溫差不真實/不存在的溫度循環(huán)不真實/不存在水分分布相關性第三十三頁，共38頁。3.碳弧燈老化試驗ASTMD750-06橡膠材料的碳弧燈老化試驗裝置ASTMD822-01(2006)涂層的開放式碳弧燈試驗方法JISA1415-1999聚合物建筑材料暴露于試驗室光源的方法JISD0205-1987汽車零部件耐候性試驗方法AATCC16-2004.色牢度第三十四頁，共38頁。試驗方法參數(shù)設備要求弧燈形狀開放式（Sunshine）炭棒極上端/下端銅覆蓋的陽光碳弧放電電壓（V）50（±2%）放電電流（A）60（±2%）樣品轉旋架距離（mm）476-482直徑（mm）960旋轉速度大約1rpm/min樣品表面的光強度（W/m2）255（±10%）(300-700nm)78（±10%）(300-400nm)玻璃濾鏡透光率205nm≤1%；302nm≥68％；375～700nm≥90%運行條件黑板溫度計溫度控制（℃）83±363±3(或者83±3)新鮮水噴淋條件壓力（kPa）沒有噴淋規(guī)范78-127流速（ml/min）2100±100噴淋時間60min光照中的12min噴淋運行周期持續(xù)光照持續(xù)光照，2000hJISD0205-1987第三十五頁，共38頁。準備：標識樣品，初始測量，平板形，尺寸：70×150mm。安裝：樣品安裝在夾具上，應當不承受任何應力。暴露：試驗前應確定試驗箱能夠按照并維持規(guī)定條件運行。調整：每20小時調整一次樣品位置。移出：在規(guī)定的時間之后，應當移出樣品，并盡快按照進行評價測量。維護：定時更換和清洗氙弧燈、更換和清洗濾管。測試步驟第三十六頁，共38頁。表面狀況應當對樣品的暴露面進行外觀缺陷的檢查（如裂紋、粉化、污點、剝落以及開裂）。