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1、什么是氙燈老化？氙燈老化測試的意義？

氙燈光源是利用氙氣放電而發(fā)光的電光源。氙燈光源按照燈泡結構分類(lèi)分為長(cháng)弧氙燈和短弧氙燈，按照照射方式不同可分為內照式光源和外照式光源。氙燈光源應用領(lǐng)域非常廣泛，各類(lèi)的光催化實(shí)驗，例如光解水制氫、光降解污染物；模擬日光可見(jiàn)光加速實(shí)驗；各類(lèi)模擬日光紫外波段加速實(shí)驗等研究。

氙燈老化測試是指采用能模擬全陽(yáng)光光譜的氙弧燈來(lái)再現不同環(huán)境下存在的破壞性光波，可以為科研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量控制提供相應的環(huán)境模擬和加速試驗的測試。氙燈老化測試可用于研究新材料的選擇、改進(jìn)現有材料或評估材料組成變化后耐用性的變化；可以很好的模擬在不同環(huán)境條件下，材料暴露在陽(yáng)光下所產(chǎn)生的變化。

2、氙燈老化測試的相關(guān)標準有哪些？

GB/T 1865-2009色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露 濾過(guò)的氙弧輻射

GB/T 2423.24-2013環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Sa：模擬地面上的太陽(yáng)輻射及其試驗導則

GB/T 16422.2-2014塑料 實(shí)驗室光源暴露試驗方法 第2部分：氙弧燈

ISO 4892-2:2013塑料 暴露于實(shí)驗室光源的方法 第2部分：氙弧燈

ISO 11341:2004色漆和清漆 模擬氣候及輻射暴曬（氙弧燈）

ISO 105 B04:1994紡織品 色牢度試驗 第B04部分：耐氣候影響色牢度 氙弧變色燈試驗

ASTM D1148-2013橡膠變質(zhì)的標準試驗方法 淺顏色表面的紫外線(xiàn)(UV)或紫外/可見(jiàn)光輻射及熱暴露變色

ASTM G155-2013非金屬材料曝光用氙弧光設備操作規程

ASTM D2565-2016室外用塑料氙弧燈暴露規程

ASTM D4459-2012塑料氙弧燈老化測試

ASTM D6695-2016室內用塑料氙弧曝光的標準實(shí)施規程

ASTM D3424-11印刷品相對耐光性和耐候性評定的標準實(shí)施規程

ASTM D4355-14（2018）氙弧型儀器中曝光于光、濕氣和熱的土工布損壞用標準試驗方法

UL 1581-2001 REV.3:2008塑料氙燈老化測試 

AATCC 169-2003紡織品老化測試

3、氙燈老化測試要點(diǎn)總結

（1）GB/T 1865-2009色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露 濾過(guò)的氙弧輻射

適用范圍：本標準規定了色漆和清漆曝露在氙燈裝置及水、水蒸氣下的人工氣候老化試驗程序；老化的結果可以通過(guò)比較涂層在老化前、老化過(guò)程中以及老化后所選定的參數來(lái)單獨評定；本標準描述了一些最重要的參數,詳細說(shuō)明了曝露裝置的使用條件。

試驗原理：1）用經(jīng)濾光器濾過(guò)的氙弧燈光對涂層進(jìn)行人工氣候老化或人工曝露輻射,其目的是為了使涂層在經(jīng)受一定的曝露輻射能后，使選定的性能產(chǎn)生一定程度的變化，或者使涂層達到一定程度的老化所需要的曝露輻射能。被選中進(jìn)行監控的性能應該是涂層在實(shí)際應用中重要的性能。可將曝露涂層的性能與同樣制得的未經(jīng)曝露的涂層(對比試樣)性能相比較，或者與同時(shí)曝露的性能已知的涂層(參比樣)相比較。2）自然氣候中，太陽(yáng)光輻射被認為是涂層老化的主要原因，窗玻璃下的曝露輻射原理是相同的。因此對于人工氣候老化和人工曝露輻射面言，模擬太陽(yáng)光輻射是至關(guān)重要的。氙弧輻射源經(jīng)過(guò)兩種不同的光過(guò)濾系統之一來(lái)改變其產(chǎn)生的輻射光譜分布，分別模擬太陽(yáng)輔射的紫外和可見(jiàn)光的光譜分布(方法1)、模擬3 mm厚的窗玻璃濾過(guò)后太陽(yáng)輛射的紫外和可見(jiàn)光的光譜分布(方法2)。3）兩種光譜的能量分布是描述濾光器濾過(guò)的光輻射在低于400nm波長(cháng)紫外光范圍的輻照度值和允許的偏差，此外CIE No.85中有放長(cháng)至800 nm的輻照度標準(見(jiàn)附錄B)，因為只在該范圍內，氙弧輻射能更好地模擬太陽(yáng)輻射。4）曝露設備在測試過(guò)程中，由于氙弧和濾光系統的老化，輻照度可能會(huì )變化。這種變化尤其發(fā)生在對聚合物材料光化學(xué)影響最大的紫外光范圍。因此不僅要計量曝露的時(shí)間，而且要測量400 nm以下的波長(cháng)范圍內或在規定波長(cháng)例如340nm處的曝露輻射能，并將這些值作為涂層老化的參照值。5）精確的模擬氣候條件的各個(gè)方面對涂層的作用是不可能的。 因此，在本標準中用人工老化的術(shù)語(yǔ)來(lái)區別自然氣候老化、本標準中提到的模擬窗玻璃濾過(guò)的陽(yáng)輻射試驗稱(chēng)為人工輻射曝露。

試驗設備：試驗箱、輻射源和過(guò)濾系統、試驗箱體調節系統、潤濕樣板的裝置、樣板架、黑標準/黑板溫度計、輻射量測定儀

試驗結果評定：對試驗樣板指定性能的檢測

（2）GB/T 2423.24-2013環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Sa：模擬地面上的太陽(yáng)輻射及其試驗導則

適用范圍：本部分提供對設備或部件在太陽(yáng)輻射條件下試驗的指導；試驗目的是為了檢查設備或部件受太陽(yáng)輻射影響的程度；綜合試驗的方法可檢測電、機械或其他物理性能的變化。

試驗概述：

程序A-周期24h，8h照射，16h黑暗，按要求重復。每周期的總輻照量為8.96 kW·h/m²，約相當于最嚴酷的自然條件。當主要關(guān)注熱效應時(shí)宜規定采用程序A。

程序B-周期24h，20h照射，4h黑暗，按要求重復。每周期的總輻照最為22.4 kW·h/m²，當主要關(guān)注劣化效應時(shí)，適用本程序。

程序C-按要求連續光照。一個(gè)簡(jiǎn)化的試驗，適用于循環(huán)熱應力不重要且只評價(jià)光化學(xué)效應的情況，還用于評價(jià)熱容量小的試驗樣品的熱效應。

試驗結果評定：試驗樣品應進(jìn)行相關(guān)規范的目視、尺寸和功能檢查

（3）GB/T 16422.2-2014塑料 實(shí)驗室光源暴露試驗方法 第2部分：氙弧燈

適用范圍：本部分規定了塑料試樣暴露于有水分存在的氙弧燈下的試驗方法，該方法用于模擬材料在實(shí)際使用環(huán)境中暴露于日光或窗玻璃過(guò)濾后日光下發(fā)生的自然老化效果；試樣在可控條件(溫度、濕度和/或潤濕)下暴露于經(jīng)過(guò)濾后的氙弧光源下，并通過(guò)不同類(lèi)型氙弧燈光源與濾光器組合來(lái)滿(mǎn)足不同試驗需要。

試驗原理：1）配備了合適濾光器的氙弧燈在維護適當時(shí)，用來(lái)模擬日光中紫外區域和可見(jiàn)光區城的光譜能量分布。2）試樣暴露于不同等級的光、熱、相對濕度以及水的可控環(huán)境條件中。3）暴露條件因這些選擇（濾光器、輻照度、光暴露過(guò)程中的溫度、當暴露條件需控制溫度時(shí)，在光照和暗周期過(guò)程中試驗箱的空氣相對濕度、試樣潤濕方式、水溫和潤濕周期、光照和暗周期的相對時(shí)間長(cháng)度）而變化。4）潤濕通常由采用去離子水噴灑試樣、將試樣浸入水中或在暴露試樣的表面凝結水氣三種方式。5）試驗過(guò)程可包括試樣表面上輻照度和輻射暴露量的測量。6）建議將一種已知性能的相似材料(對照物)與試驗試樣同時(shí)暴露來(lái)提供標準比對。7）在不同設備中暴露的試樣結果不宜進(jìn)行比較，除非在用于特定材料暴露的設備間已建立適當的統計學(xué)關(guān)系。

試驗步驟：

1）在每個(gè)暴露試驗中，建議每種被測材料至少暴露三個(gè)試樣以便對結果進(jìn)行統計學(xué)評估。

2）試樣的安裝。將試樣以不受任何應力的方式固定在設備中的試樣架上。每個(gè)試樣應作不易消除的標記，此標記的位置不應影響后續的試驗。為了檢查方便，可以設計試樣放置的布置圖。如有需要，對用來(lái)測定色差和外觀(guān)變化的試樣，可在試驗過(guò)程中用不透明的遮蓋物來(lái)遮住試樣的一部分，以比較暴露面和非暴露面。這有利于檢查試驗進(jìn)程，但試驗數據應通過(guò)與避光保存試樣的對比得到。

3）暴露。在試驗箱內放置試樣前，確保設備在要求的條件下運行。按選定的暴露條件對設備進(jìn)行設置，使其按需要的循環(huán)次數持續運行。在整個(gè)暴露過(guò)程中維持試驗條件不變。應盡量減少設備檢修和試樣檢查引起的試驗中新。

4）輻照暴露的測量。如果需要，安裝輻照儀測量試樣暴露面的輻照度。

進(jìn)行輻照暴露時(shí)，暴露間隔以暴露面單位面積上所受輻照能量來(lái)表示，當波長(cháng)范圍為300 nm~400nm時(shí)，單位為焦耳每平方米（J/m²）或者當波長(cháng)為一選定值時(shí)(如:340 nm)，單位為焦耳每平方米納米。

5）暴露后性能變化的測定

按ISO 4582的規定進(jìn)行性能變化的判定