材料的老化試驗大體上可分為兩大類,一類是自然老化試驗,這類試驗的特點是利用自然環境條件或自然介質進行的試驗,主要有大氣老化試驗,倉庫貯存試驗,埋地試驗,海水浸漬試驗,水下埋藏試驗等。另一類是人工老化試驗,這類方法的特點是利用人工的方法,在室內或設備內模擬近似於大氣環境條件的某種特定的環境條件,並強化某些因素,以期在較短的時間內獲得試驗結果。這類方法,通常都有加速材料老化的作用,所以又稱為“人工加老化試驗”,也稱為“人工模擬試驗”或“人工模擬環境試驗”。以下介紹幾種常用的人工老化試驗。
一、氙燈氣候箱暴露試驗測試標準
人工氣候老化試驗是一種在實驗室模擬戶外氣候條件進行的加速老化試驗,人工試驗條件的選擇主要包括光源選擇和光照條件的確定、試驗溫度、相對濕度、降雨周期等。主要測試標準如下:G B 9344.88、SA E J2527、SAEJ2412、ISO4892-2:2994及A STM D 2565(塑料);GB/T12931—1991、ISO 4665-2:1985(橡膠)、G B I1I89.1—89、ASTM G 26—88(塗料、非金屬材料)。
二、測試設備
人工氣候老化試驗主要使用氙燈、熒光燈、碳弧燈三種類型的氣候箱。它們都是從光能、溫度、降雨或凝露、溫度這幾種主要氣候因素進行模擬和強化的試驗。熒光燈和氙燈氣候箱
可以很方便地模擬白天光照夜間凝露或降雨的反複交變試驗條件,即露循環(dew cycl e)或紫外光——凝露試驗方法。其中,氙燈模擬太陽光譜較好,而熒光燈氣候箱是模擬太陽光紫外光譜較接近的設備,碳弧燈的試驗方式逐漸被淘汰。材料老化主要是紫外線及可見光輻射的結果,因此,測試方法會規定紫外區輻照度(如50W/m,在300~400nm),或規定紫外線或接近可見光的特定波長的輻照度(如0.55W/m,在340nm),某些標準會規定兩個值。輻照能量的計算公式如下。輻射曝曬等於輻照度與時間的積:H=3.6 E t式中:日為輻射暴曬量,kJ/m;E為輻照度,w/m;t為人工老化測試時間。
三、測試條件
人工材料試驗的條件要根據試驗目的和要求以及材料的使用環境加以考慮,如汽車內飾件氙燈暴露試驗試驗條件:內外濾管組合:quaa z(內);Type s borosi l icate(外)。一個循環由兩段組成:li ght(7 520J/1 1 1);dark(60r a i n)。光照段輻照度:0.55W/m,在340 nt o。程序各段的BPT、D B、RH均根據實際環境有設定值。
四、評定指標和方法
監控所選的性能是材料實際應用的最重要的性能。可將暴露後的試樣與未暴露試樣(對比試樣)的性能相比較,或與同時暴露的、老化性能已知的試樣(參照樣)的性能相比較。試驗結果的表示方法一般有以下幾種:
(1)以試樣的外觀變化程度或者某項性能的測定值表示。外觀用文字、等級表示,最後附以圖片。
(2)用老化時間表示,即某一性能變化到某一程度所需的時間。
(3)以老化係數表示,即以試樣老化前和老化後性能的測定值之比表示。
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