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日晒老化箱与汽车行业标准的符合性
点击次数:358 发布时间:2019-12-10

一. 日晒、耐候老化试验的意义:

在现实生活中,我们周围的众多材料都在经受环境因素的影响而发生着老化,这些环境因素主要包括日晒、雨淋和温度变化;就老化结果而言,直观的是产品外观的变化,如褪色、发黄等,进一步的结果是由于内在化学结构变化造成材料强度减小、发脆、失粘等不良状况。

为了比自然老化更快速地评估材料的抗老化性能,我们可以利用人工老化试验机来重现和加速老化过程,但同时我们需要可重复地精确控制整个实验过程中的各种试验参数,而且必须是独立控制,这样才能在实验过程中防止产生非自然的老化机理。

 

二. 影响老化过程的主要环境因素:

1. 光:

(1) 光的质量:

为了能在实验室里进行加速老化试验,而又不违反自然老化的机理,我们必须保证仪器中光线的光谱能量分布(波长和能量值的对应关系,简称SPD)应尽可能地近似于材料自然老化时环境的光线,并且在整个试验过程中保持其分布曲线的稳定。我们需要根据材料的最终使用环境,选用不同组合的过滤光片,对光源的SPD进行适当的裁剪。

(2) 光的数量(即强度):

在保证SPD的前提下,我们要采用加强的照射强度来实现加速试验。为了保证试验结果的可重现性,我们需要用闭环控制的方法来保证其辐照强度的恒定,避免了因灯管自然衰减而影响试验结果。另外,我们要求仪器能提供足够大的辐照强度控制范围来面对不同行业、不同发展时期的试验需要。

2. 水:

(1) 直接喷淋:

利用材料对水的吸附和解吸附作用,促进材料的老化,同时对正在接受辐照的样品表面产生温度的冲击作用。喷淋的方式有正面喷淋和背面喷淋两种;正面喷淋主要模拟自然界下雨的过程,而背面喷淋模拟夜晚表面结露的现象。在一些汽车厂商的试验标准中(如SAE)明确要求在试验过程中同时进行正喷和背喷。

(2) 湿度:

很多材料对湿度较敏感,甚至超过直接的喷淋效果。因此需要人工模拟设备具备湿度控制的功能,其中利用压缩空气激荡水雾进行加湿的方法比加热增湿的效果更稳定和快速,没有滞后的影响。

3. 温度:

(1) 样品表面温度:

样品在接受辐照时,其表面吸收了光线中的可见光和红外段的能量而升温,在同等辐照下,温度因样品表面颜色深浅而不同。样品表面温度的高低也直接影响着老化的进行速度,因为根据电化学原理,温度每升高10℃,电化学反应速度会加快一倍。为了统一控制,我们就把黑板温度作为主要的控制参数,对其进行闭环调节控制。

 

 

(2) 环境温度:

样品在接受光照时,除了表面温度升高对老化的影响,它所处的环境温度也会影响到老化过程,所以我们选用的人工老化试验机也需要对试验箱的箱内温度进行独立控制。

4. 综合作用:

研究表明,以上这些主要影响因素的综合作用将大大超过各个因素影响力的总和,因此要求我们在利用人工老化实验机进行模拟试验时需要同时对以上这些因素进行独立的同步的控制。

 

三. 美国Atlas公司历史简介:

Atlas公司的历史就是整个实验室人工老化测试发展的历史。1919年,Atlas在美国芝加哥发明了世界上罩封式碳弧日晒测试仪Atlas Color Fade-Ometer,由此开始了在整个老化测试制造和服务领域长达85年的领导历史。1934年,Atlas发明了开放式碳弧耐候老化仪Weather Ometer,在随后的30多年中,它成为实验室人工老化测试的标准仪器。1978年,Atlas推出了水冷旋转式氙灯老化仪Ci系列,由此掀起了水冷式氙灯老化测试系统在全球范围的广泛应用。1996年,实力雄厚的Atlas公司一举将最大的竞争对手-德国贺利氏公司的老化仪生产部门(Xenotest)整体收购,从此,Atlas成为同时拥有风冷式和水冷式两种类型设备全球较大的老化测试仪器制造商。

同时,Atlas公司几十年来还帮助世界各国的标准化组织创建和完善了在人工老化领域的测试标准和技术,如ASTM、AATCC、ISO、SAE、DIN等

除了生产部门,Atlas更拥有全球较大及具代表性的户外曝晒场(美国的迈阿密、亚利桑那的凤凰城和荷兰的卢金),不断提供相关的户外曝晒试验的技术参数作为全球性老化测试的真实而重要指标。

毫无疑问,Atlas是整个老化测试领域开拓先锋,它的每一项技术和产品无不闪烁着创新思想的光芒,而不是简单水平上的临摹和抄袭。作为高端产品,它不仅可以覆盖目前所有的测试要求,更是为今后测试标准的发展留出了充分的空间。

美国“亚太拉斯Atlas公司”生产的"氙弧灯环境老化/光牢度测试系统",该测试仪器能应用于涂料、塑料、油墨、合成橡胶、纸料、柏油、建筑材料、包装材料、食物、药品、化妆品、织物和颜料等等行业。主要用于仿真材料在自然环境里的物理、化学改变,从而带来材料性能的各种变化,例如机械性能(如强度、硬度等)、外观(颜色、透光度等)、保护能力(龟裂、粉化等)等,有力评估产品的使用寿命,优劣性对比,合符一些客户的测试要求,以及制定产品配方(例如各种添加剂的份量、比例等)。

随着老化测试技术的发展,越来越多的测试标准,和用户倾向采用氙弧灯的方法,取代旧式日光碳孤和紫外光,理由在于“亚太拉斯Atlas公司”提供的氙灯测试系统能仿真整段日晒太阳光光谱、热能和湿度,真正反映材料/对象曝露于地球的自然环境里所受到的环境条件影响下的不同表现,将不偏不倚的结果曝露于客户面前。Ci系列有全自动光能自我监控功能,确保每次测试的重复性和稳定性,非一般的机种能媲美。

“亚太拉斯Atlas公司”作为多国标准委员会的会员,积极参与多项国际标准的研究开发和撰写工作,是目前光环境老化/光牢度测试技术的开拓者,其测试仪器更是美国AATCCASTMISO和多个行业标准里面的推荐测试仪器,也是各国各工业界翘楚和政府机构实验室所采用之标准测试仪器,在老化测试行业中的权威性和实力是众所周知的。

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