紫外老化箱与氙灯老化箱对比

佛罗里达曝晒被公认为最佳的户外曝晒环境，因其长年阳光充足，能确保实验环境的稳定。但户外曝晒的测试时间相对较长，大部分制造商不愿意用几年的时间来观察一种新产品的设计是否确实得到改进，但产品又不得不进行老化耐候测试，所以通过实验室加速老化测试就成为大家广泛使用的方法。

在加速老化测试方面，主流的测试方法有紫外老化试验箱(QUV)和氙灯氙灯老化试验箱(Q-Sun)2种，其中紫外测试主要使用UVA灯管和UVB灯管。除少数的日本企业仍沿用碳弧灯外，QUV(UVA灯管)、QUV(UVB灯管)、Q-Sun这3种实验室加速老化测试方法与佛罗里达户外曝晒之间的关系，到底哪种加速试验方法更适合于材料何种性能的测试?

实验室加速老化测试主要使用氙灯和紫外2种测试设备，但它们的测试原理完全不同。下面通过介绍Q-Lab公司的Q-Sun氙灯试验箱和QUV紫外试验机的特点来分析氙灯和紫外设备的测试原理。

紫外老化箱的老化原理

紫外灯在电学原理上与普通照明用的灯管很相似，但它主要发射紫外光而非可见光。对于不同的应用条件，需要不同类型的灯管产生不同的光谱。QUV利用荧光紫外线灯来模拟太阳光对耐久性材料造成的损害。QUV中，测试样品实际上形成测试室的侧壁。样品的另一面暴露在室内周围的空气中。室内相对较冷的空气就使得测试样品的表面比测试室内的热蒸汽的温度低好几度。这一温度差产生冷凝，在样品表面液态形式的水慢慢地凝结。除了标准的冷凝功能，QUV还可用水喷淋来模拟雨水影响，产生热冲击或机械侵蚀。

紫外线老化试验箱

紫外老化箱采用紫外荧光灯管，UVA-340灯管对太阳光的紫外短波段光线模拟效果好。UVA-340的光谱能量分布(SPD)在太阳光的截止点到大约360nm范围内与太阳光谱能够很好地吻合

UVB-313灯管利用紫外线的短波段达到最快加速老化的目的，对特别经久耐用的材料的检定或质量控制非常有用。加热QUV测试室底部的水盘来产生蒸汽。在较高的温度下，热蒸汽在测试室内保持100%的相对湿度。UVB-313灯管在QUV中也被广泛应用。它们对材料产生的老化影响比UVA-340灯管更快，但它使太阳光截止点更短的波长可能会对许多材料产生不切实际的结果。UVA-340灯管对太阳光紫外短波段的模拟效果是最佳的。

氙灯试验箱的老化原理

氙灯光谱有2个影响因素：滤光系统和光源稳定性。氙灯试验箱可以模拟全光谱太阳光，包括紫外线、可见光和红外线。氙灯产生的光谱必须经过过滤来减少不需要的光谱成分。使用不同类型的玻璃过滤器可得到不同的光谱。过滤器的使用取决于被测材料和材料的最终使用条件。经不同过滤器过滤后得到的光谱中紫外线的短波段的量不同，这将在很大程度上影响老化的速度和类型。

Q-SUN氙灯老化箱

经常使用的过滤器有3种类型：日光、窗玻璃和紫外延伸过滤器。本次试验中，采用日光过滤器，大多数氙灯检测设备通过水喷淋或湿度控制系统来模拟潮湿的影响。水喷淋可很好地模拟热冲击和机械侵蚀。在测试系统中，为了防止水对样品的污染，使用高纯度的去离子水是非常必要的。

目前，我国已成为世界上铝合金建筑型材第一生产大国。由于铝合金建筑型材受到大气条件下光照、温度、潮湿等因素的影响，会产生褪色、粉化、开裂、起泡、表面剥落等老化现象，从而影响到产品的性能和美观。在产品开发和质量控制时必需检测铝合金建筑型材的耐候性。以下讨论一下对此材料的老化耐候测试。

任何老化耐候实验都是基于老化标准耐进行的。对于粉末喷涂铝型材的老化测试，国内有专门的铝型材行业的大气老化标准GB5237.4—2004，国际上常用的户外曝晒标准有欧洲Qualicoat第10版紫外线老化试验箱、美国建筑制造业协会AAMA2603—02、AAMA2604—02

氙灯试验箱的老化原理

无论是QUV紫外光老化试验箱还是QSun氙灯试验箱对材料造成的光泽下降与户外曝晒之间的相关性都很好，而且QUV紫外光老化试验机(无论是UVA灯管还是UVB灯管)比Q-Sun氙灯试验箱能更快地模拟佛罗里达户外曝晒1a的效果。户外测试是实验室加速老化测试的基础。虽然某些例子已经证明了实验室加速测试能够很好地预测某些材料的户外耐久性，但有些情况下，实验室加速测试却无法准确地预测出材料的户外耐久性。而且，在实验室加速测试中表现最好的产品，在实际的户外测试中可能表现最差。在各种实验室加速试验面前，人们有很多种选择，但其中有些可能很好，有些可能很差。但户外测试不同，您不必担心作出错误的选择，因为在户外测试跟实际情况从来不会有出入。基本上，实验室老化耐候实验还是可以实验大部分耐候测试要求的。

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