1、內(nèi)容概要內(nèi)容概要n老化基本因素n試驗(yàn)室老化技術(shù)n碳弧燈老化試驗(yàn)n不得不進(jìn)行測(cè)試不得不進(jìn)行測(cè)試(規(guī)定要求規(guī)定要求) 65%n與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的材料進(jìn)行比較與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的材料進(jìn)行比較 15%n R&D 10%n保修要求保修要求/其它其它 10%為什么測(cè)試？為什么測(cè)試？為什么測(cè)試？為什么測(cè)試？為什么測(cè)試？為什么測(cè)試？n根據(jù)材料性能分級(jí)n 將新材料與“已知”材料進(jìn)行比較n 找出可能的失效機(jī)理n 評(píng)估表面處理或其它處理方法n 確定相關(guān)性n 預(yù)測(cè)產(chǎn)品使用壽命1. 老化基本因素老化基本因素n光：質(zhì)量光：質(zhì)量/數(shù)量數(shù)量n水：數(shù)量水：數(shù)量/相態(tài)相態(tài)n溫度：數(shù)量溫度：數(shù)量/循環(huán)循環(huán) UV 紫外線紫外線295-40

2、0nm6.8%Visible 可見光可見光400-800nm55.4%IR 紅外線紅外線800-2450nm37.8%以上數(shù)據(jù)引自CIE出版物85表41.1 光能光能Solar Region日 光 范 圍UVAUVBUVCVisibleIRAIRBIRC200280315400800 1400 30001,000,000日光組成日光組成波長(zhǎng)越短波長(zhǎng)越短, 光子能量越高。短波可能具備足夠的能量打斷化學(xué)鍵。光子能量越高。短波可能具備足夠的能量打斷化學(xué)鍵。UV 6.8%VIS 55.4%NIR 37.8%波長(zhǎng)波長(zhǎng)(nm) 相對(duì)光能相對(duì)光能250 300 350 400 450 500 550 600

3、700800650750E = h = h c/ E = Energy 光能光能h = Plancks Constant 普朗克常數(shù)普朗克常數(shù) = Frequency 頻率頻率c = Velocity 光速光速 = Wavelength 波長(zhǎng)波長(zhǎng)日光輻射日光輻射水平面漫射漫射直射日光輻射 (總輻射)1.2 水水/濕度濕度n相態(tài)：氣態(tài)相態(tài)：氣態(tài)/液態(tài)液態(tài)/固態(tài)固態(tài)n物理作用：物理作用： 水合/脫水過程(氣態(tài)/液態(tài)) 結(jié)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))化學(xué)作用化學(xué)作用n溶劑溶劑(氣態(tài)氣態(tài)/液態(tài)液態(tài))n試劑試劑/水解介質(zhì)水解介質(zhì)(氣態(tài)氣態(tài)/液態(tài)液態(tài))npH 調(diào)節(jié)

4、劑調(diào)節(jié)劑(氣態(tài)氣態(tài)/液態(tài)液態(tài))水水/濕度濕度直接影響直接影響n熱化作用熱化作用n反應(yīng)速度反應(yīng)速度n膨脹膨脹/收縮系數(shù)收縮系數(shù)協(xié)同作用協(xié)同作用n試樣溫度試樣溫度n最高溫度最高溫度n蒸發(fā)蒸發(fā)/揮發(fā)揮發(fā)1.3 熱熱/溫度溫度n模擬并加速n光：質(zhì)量/晝夜循環(huán)n水：濕度/降雨/冷凝n溫度2. 試驗(yàn)室老化技術(shù)試驗(yàn)室老化技術(shù)n理想特性n重復(fù)性n重現(xiàn)性n獨(dú)立控制各應(yīng)力2.1 實(shí)驗(yàn)室老化實(shí)驗(yàn)室老化基準(zhǔn)日光譜基準(zhǔn)日光譜0.00.51.01.52.02.53.0300350400450500550600650700750800Wavelength (nm)Irradiance (W/m2*nm)Average Mi

5、ami, FL Direct SunAverage Miami Behind Window Glass基準(zhǔn)日光譜基準(zhǔn)日光譜0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0270290310330350370390Wavelength (nm)Irradiance (W/m2*nm)Average Miami, FL Direct SunAverage Miami Behind Window Glass基準(zhǔn)日光譜基準(zhǔn)日光譜聚合物敏感波長(zhǎng)聚合物敏感波長(zhǎng)2.2 實(shí)驗(yàn)室模擬日光實(shí)驗(yàn)室模擬日光n碳弧燈n紫外光n氙弧燈n其它光源碳弧燈碳弧燈n封閉式/紫外型碳弧燈n開放式/陽光型碳弧燈0.

6、00.51.01.52.02.53.0270320370420470520570620670720770Wavelength (nm)Irradiance (W/m2*nm)Average Miami, FL Direct SunSunshine Carbon ArcEnclosed Carbon Arc碳弧燈與日光光譜碳弧燈與日光光譜n結(jié)論n 不能精確模擬自然日光；n 可作為篩選工具；n 在一些汽車標(biāo)準(zhǔn)中仍然使用。碳弧燈碳弧燈熒光燈光源: UVB-313 UVB-FS40 UVA-340 UVA-351紫外光紫外光0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0270320

7、370420470520570620670720770Wavelength (nm)Irradiance (W/m2*nm)Average Miami, FL Direct SunUVA-340UVB-313紫外燈與日光光譜紫外燈與日光光譜紫外光源紫外光源n結(jié)論n 不能精確模擬自然日光，僅包括紫外部分；n 可作為材料篩選工具；n 相關(guān)性較差；氙弧燈氙弧燈氙弧燈氙弧燈氙弧燃燒器氙弧燈組合氙弧燈氙弧燈波長(zhǎng)波長(zhǎng)納米納米 (W/m2/nm)輻照度輻照度 日光日光紅外吸收涂層紅外吸收涂層/ 鈉鈣玻璃鈉鈣玻璃氙弧燈與日光光譜氙弧燈與日光光譜氙弧燈氙弧燈n結(jié)論n精確模擬自然日光n獨(dú)立控制應(yīng)力因素n良好的重復(fù)

8、性與重現(xiàn)性n要兼顧相關(guān)性與加速性，采取折衷的辦法；n試驗(yàn)越快，越有可能不相關(guān)；n10或更高的加速因子都是由材料/環(huán)境決定的；n沒有通用的相關(guān)因子； n相關(guān)因子由經(jīng)驗(yàn)獲得。相關(guān)性相關(guān)性n降低相關(guān)性的因素降低相關(guān)性的因素n短波曝曬n高強(qiáng)度曝曬n連續(xù)光照曝曬n不真實(shí)的試樣溫度n不同顏色材料之間的不真實(shí)/不存在的溫差n不真實(shí)/不存在的溫度循環(huán)n不真實(shí)/不存在水分分布相關(guān)性相關(guān)性3. 碳弧燈老化試驗(yàn)碳弧燈老化試驗(yàn)nASTM D750 - 06 橡膠材料的碳弧燈老化試驗(yàn)裝置nASTM D822 - 01(2006) 涂層的開放式碳弧燈試驗(yàn)方法nJIS A 1415-1999 聚合物建筑材料暴露于試驗(yàn)室光源

9、的方法nJIS D0205-1987 汽車零部件耐候性試驗(yàn)方法nAATCC 16-2004. 色牢度 試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法參數(shù)參數(shù)設(shè)設(shè)備備要要求求弧燈形狀弧燈形狀開放式（開放式（SunshineSunshine）炭棒極炭棒極上端上端/ /下端下端銅覆蓋的陽光碳弧銅覆蓋的陽光碳弧放電電壓放電電壓（V V）5050（2%2%）放電電流放電電流（A A）6060（2%2%）樣品轉(zhuǎn)旋架樣品轉(zhuǎn)旋架距離（距離（mmmm）476-482476-482直徑（直徑（mmmm）960960旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)速度大約大約 1rpm/min1rpm/min樣品表面的光強(qiáng)度（樣品表面的光強(qiáng)度（W/mW/m2 2）255255（1

10、0%10%）(300-700nm)(300-700nm)7878（10%10%）(300-400nm)(300-400nm)玻璃濾鏡玻璃濾鏡透光率透光率 205nm1%205nm1%；302nm 302nm 68 68；375375700nm 700nm 90% 90%運(yùn)運(yùn)行行條條件件黑板溫度計(jì)黑板溫度計(jì)溫度控制（溫度控制（）83833 363633 (3 (或者或者83833) 3)新鮮水噴淋條新鮮水噴淋條件件壓力（壓力（kPakPa）沒有噴淋沒有噴淋規(guī)范規(guī)范78-12778-127流速（流速（ml/minml/min）21002100100100噴淋時(shí)間噴淋時(shí)間60min60min光照中的光照中的12min12min噴淋噴淋運(yùn)行周期運(yùn)行周期持續(xù)光照持續(xù)光照持續(xù)光照，持續(xù)光照，2000h2000hJIS D0205-1987準(zhǔn)備：準(zhǔn)備：標(biāo)識(shí)樣品，初始測(cè)量，平板形，尺寸：70150mm 。安裝：安裝：樣品安裝在夾具上，應(yīng)當(dāng)不承受任何應(yīng)力。暴露：暴露：試驗(yàn)前應(yīng)確定試驗(yàn)箱能夠按照并維持規(guī)定條件運(yùn)行。調(diào)整：調(diào)整：每20小時(shí)調(diào)整一次樣品位置。移出：移出：在規(guī)定的時(shí)間之后，應(yīng)當(dāng)移出樣品，并盡快按照進(jìn)行評(píng)價(jià)測(cè)量。維護(hù)：維護(hù)：定時(shí)更換和清洗氙弧