- 1模擬環(huán)境試驗(yàn)箱
-
2材料力學(xué)試驗(yàn)機(jī)
- 剝離試驗(yàn)機(jī)
- 拉力機(jī)
- 拉力試驗(yàn)機(jī)
-
電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)
-
紐扣拉力機(jī)
-
荷重位移曲線(xiàn)儀
-
扭矩測(cè)試儀
-
壓力試驗(yàn)機(jī)
-
液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)
-
自動(dòng)扭力試驗(yàn)機(jī)
-
插拔力試驗(yàn)機(jī)
-
鋼絞線(xiàn)專(zhuān)用試驗(yàn)機(jī)
-
彎曲試驗(yàn)機(jī)
-
標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測(cè)力儀
-
拉鏈頭扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)
-
全自動(dòng)插拔力試驗(yàn)機(jī)
-
高低溫拉力機(jī)
- 臥式拉力機(jī)
-
環(huán)剛度試驗(yàn)機(jī)
- 彈簧試驗(yàn)機(jī)
-
3塑料材料試驗(yàn)機(jī)
- 熔融指數(shù)儀
- 熱變形維卡軟化點(diǎn)試驗(yàn)儀
- 杜邦沖擊試驗(yàn)機(jī)
- 低溫脆性試驗(yàn)機(jī)
- 制樣機(jī)
-
懸臂梁沖擊試驗(yàn)機(jī)
-
簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)
-
塑料管材耐壓爆破試驗(yàn)機(jī)
-
電子比重計(jì)
-
灰分測(cè)試儀
- 落球沖擊試驗(yàn)機(jī)
-
塑料沖擊試驗(yàn)機(jī)
-
IK防護(hù)等級(jí)測(cè)試儀
-
碎石沖擊試驗(yàn)機(jī)
-
塑料拉力機(jī)
-
塑料洛氏硬度計(jì)
-
球壓痕硬度計(jì)
-
馬丁耐熱試驗(yàn)儀
-
耐電弧試驗(yàn)儀
-
擊穿電壓測(cè)試儀
- 4材料阻燃測(cè)試設(shè)備
-
5磨耗儀刮擦試驗(yàn)儀
-
往復(fù)式磨耗儀
-
線(xiàn)性磨耗儀
- 刮擦試驗(yàn)儀
-
五指刮擦試驗(yàn)儀
-
taber耐磨試驗(yàn)機(jī)
-
橡膠磨耗儀-阿克隆磨耗試...
- 橡膠輥筒磨耗試驗(yàn)機(jī)
-
馬丁代爾耐磨儀
-
植絨密封條耐磨擦儀
-
摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)
-
建筑材料耐磨設(shè)備
-
耐磨起球測(cè)試儀
-
線(xiàn)纜耐摩擦試驗(yàn)機(jī)
-
酒精橡皮耐磨試驗(yàn)儀
-
磨耗儀 耐磨試驗(yàn)儀
-
摩擦色牢度試驗(yàn)儀
-
旋轉(zhuǎn)磨耗試驗(yàn)機(jī)
-
耐擦洗試驗(yàn)儀
-
學(xué)振耐磨試驗(yàn)機(jī)
-
紙帶耐磨試驗(yàn)機(jī)
-
往復(fù)式磨耗儀
- 6橡膠材料試驗(yàn)機(jī)[無(wú)轉(zhuǎn)子...
- 紙張紙箱試驗(yàn)機(jī)[破裂強(qiáng)度...
-
電線(xiàn)電纜試驗(yàn)機(jī)[線(xiàn)材彎折...
-
線(xiàn)材彎折試驗(yàn)機(jī)
-
端子拉力測(cè)試儀
-
線(xiàn)材卷繞試驗(yàn)機(jī)
-
插頭線(xiàn)突拉試驗(yàn)機(jī)
-
電線(xiàn)電纜拉力機(jī)
-
低溫卷繞試驗(yàn)裝置
-
低溫沖擊試驗(yàn)裝置
-
抗開(kāi)裂卷繞(熱沖擊)試驗(yàn)...
-
電線(xiàn)加熱變形試驗(yàn)裝置
-
高溫壓力試驗(yàn)裝置
-
熱延伸試驗(yàn)裝置
-
投影儀
-
插頭線(xiàn)靜態(tài)拉力機(jī)
-
反復(fù)彎曲折疲勞測(cè)試儀
-
線(xiàn)材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)
-
耐摩擦試驗(yàn)機(jī)
-
線(xiàn)材測(cè)長(zhǎng)率
-
低溫卷繞試驗(yàn)儀
-
線(xiàn)材彎折試驗(yàn)機(jī)
- 金屬材料試驗(yàn)機(jī)[杯突試驗(yàn)...
- 不干膠|膠帶檢測(cè)[ 剝離...
- 服裝鞋類(lèi)檢測(cè)設(shè)備
- 涂料,油墨檢測(cè)儀器
- 常用常見(jiàn)測(cè)試儀器
-
汽車(chē)零部件試驗(yàn)機(jī)
- 光伏行業(yè)試驗(yàn)機(jī)
- 鑄造行業(yè)設(shè)備
氙燈試驗(yàn)箱和陽(yáng)光型碳弧燈老化箱的介紹
目前認(rèn)為,已知的人工光源中氙弧燈的光譜能量分布與陽(yáng)光中紫外、可見(jiàn)光部分*相似。通過(guò)選擇合適的濾光片,可以濾去大部分到達(dá)地面陽(yáng)光中存在的短波輻射。氙燈在1000nm~1200nm近紅外區(qū)存在很強(qiáng)的輻射峰,會(huì)產(chǎn)生大量的熱。因此,須選擇合適的冷卻裝置帶走這部分能量。目前,市面上氙燈老化試驗(yàn)裝置有兩種冷卻方式:水冷式和風(fēng)冷式。一般來(lái)說(shuō),水冷式氙燈裝置冷卻效果要優(yōu)于風(fēng)冷式,同時(shí)結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜,價(jià)格也比較昂貴。
陽(yáng)光型碳弧燈老化箱
陽(yáng)光型碳弧燈目前在我國(guó)應(yīng)用得較少,但它在日本是廣泛使用的光源,大部分JIS標(biāo)準(zhǔn)都采用陽(yáng)光型碳弧燈。我國(guó)許多與日本合資的汽車(chē)企業(yè)仍推薦使用這種光源。陽(yáng)光型碳弧燈光譜能量分布也較接近于太陽(yáng)光,但在370nm-390nm紫外線(xiàn)集中加強(qiáng),模擬性不及氙燈,加速倍率介于氙燈及紫外燈之間。
碳弧燈老化箱與氙弧燈老化試驗(yàn)箱的區(qū)別
碳弧燈和氙弧燈是兩種不同光源的光老化試驗(yàn)設(shè)備,氙弧燈在檢測(cè)中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于碳弧燈。
氙弧燈是一種*新的,也是*好的光源,通過(guò)更換慮光罩,其可以較好的模擬戶(hù)外自然太陽(yáng)光和透過(guò)窗玻璃的太陽(yáng)光。氙弧燈首先應(yīng)用于塑料行業(yè),由于其檢測(cè)結(jié)果能夠更好的模擬產(chǎn)品實(shí)際的耐候性,因此許多國(guó)際規(guī)范,如AATCC、ASTM、ISO和政府組織都采用氙弧燈。紡織行業(yè)是傳統(tǒng)使用碳弧燈的用戶(hù),現(xiàn)在也改變了規(guī)范采用氙弧燈。
碳弧燈分為兩種,一種是封閉式碳弧燈,一種是日光碳弧燈。這兩種碳弧燈都是應(yīng)用于早期的設(shè)備,前者*初用于紡織品耐光測(cè)試,后者*初用于涂層的耐光性測(cè)試。封閉式碳弧燈的發(fā)光體是一組碳棒,電流通過(guò)碳棒發(fā)出弧光。但碳棒發(fā)出的弧光的光譜能量分布(SPD)與自然日光的SPD相差較大,既沒(méi)有自然日光中的短波紫外輻射,在400-800nm之間也沒(méi)有日光的高強(qiáng)度能量。日光型碳弧燈的SPD與日光的SPD的匹配性有所改善,但二者在50到350nm之間的光譜分布還是有較大的差異。因此,從總體上來(lái)說(shuō),碳弧燈的檢測(cè)結(jié)果與產(chǎn)品的實(shí)際耐候性之間的相關(guān)性比較差。目前,一些舊的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范仍采用碳弧燈設(shè)備。
使用碳弧燈的另外一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)是汽車(chē)行業(yè),不過(guò)近年來(lái)大部分的歐美汽車(chē)公司已經(jīng)普遍采用氙弧燈,目前仍在使用碳弧燈的大多是日本汽車(chē)企業(yè),但很多日本汽車(chē)企業(yè)也已經(jīng)將氙弧燈納入其規(guī)范中作為選用方法。
塑料、橡膠、涂料等高分子材料在使用過(guò)程中遇到老化的問(wèn)題
塑料、橡膠、涂料等高分子材料在使用過(guò)程中會(huì)遇到老化的問(wèn)題。為評(píng)價(jià)高分子材料的耐老化性能,逐漸形成了兩類(lèi)老化試驗(yàn)方法:一類(lèi)是自然老化試驗(yàn)方法,即直接利用自然環(huán)境進(jìn)行的老化試驗(yàn);另一類(lèi)是人工加速老化試驗(yàn)方法,即在實(shí)驗(yàn)室利用老化箱模擬自然環(huán)境條件的某些老化因素進(jìn)行的老化試驗(yàn)。由于老化因素的多樣性及老化機(jī)理的復(fù)雜性,自然老化無(wú)疑是*重要*可靠的老化試驗(yàn)方法、。但是,由于自然老化周期相對(duì)較長(zhǎng),不同年份、季節(jié)、地區(qū)氣候條件的差異性導(dǎo)致了試驗(yàn)結(jié)果的不可比性;而人工加速老化試驗(yàn)?zāi)M強(qiáng)化了自然氣候中的某些重要因素,如陽(yáng)光、溫度、濕度、降雨等,縮短了老化試驗(yàn)的周期,且由于試驗(yàn)條件的可控性,試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn)性強(qiáng)。人工老化作為自然老化的重要補(bǔ)充,正廣泛運(yùn)用于高分子材料的研究、開(kāi)發(fā)、檢測(cè)中。
在人工加速老化的試驗(yàn)過(guò)程中,人們普遍會(huì)關(guān)心以下幾個(gè)問(wèn)題:應(yīng)該選擇什么樣的試驗(yàn)條件,進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn);該選擇什么指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)該產(chǎn)品的老化性能。本文試圖針對(duì)這些問(wèn)題對(duì)人工加速老化試驗(yàn)進(jìn)行一些探討。
1 人工加速老化試驗(yàn)條件的選擇
這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上可以理解為應(yīng)該模擬哪些老化因素,高分子材料在使用過(guò)程中,氣候環(huán)境里許多因素都有可能對(duì)高分子材料的老化產(chǎn)生作用。如果事先知道產(chǎn)生老化的主要因素,就可以有針對(duì)性的選擇試驗(yàn)方法。我們可以從該材料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用環(huán)境以及其老化機(jī)理等方面考慮,確定試驗(yàn)方法。例如硬聚氯乙烯型材,使用聚氯乙烯為原料,添加穩(wěn)定劑、顏料等助劑加工而成,主要用于室外。從聚氯乙烯的老化機(jī)理考慮,聚氯乙烯受熱易分解;從使用環(huán)境考慮;空氣中的氧、紫外光、熱、水分都是引起型材老化的原因。因此,國(guó)標(biāo)GB/T8814-2004《門(mén)、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材》中,既規(guī)定了光氧老化試驗(yàn)方法,采用GB/T 16422.2《塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)方法**部分:氙弧燈》老化4000h或6000h,模擬了室外紫外光及可見(jiàn)光、溫度、濕度、降雨等因素,同時(shí)又規(guī)定了熱氧老化項(xiàng)目:加熱后狀態(tài),150℃放置30min,目測(cè)觀察是否出現(xiàn)氣泡、裂紋、麻點(diǎn)或分離現(xiàn)象,以考察型材的耐熱性能。
2 人工加速老化光源的選擇
實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)試驗(yàn)箱中同時(shí)模擬大氣可見(jiàn)環(huán)境中的光、氧、熱和降雨等因素,是目前較為常用的一種人工加速老化試驗(yàn)方法,在這些模擬因素中,又以光源*為重要。經(jīng)驗(yàn)表明,陽(yáng)光中引起高分子材料破環(huán)的波長(zhǎng)主要集中在紫外線(xiàn)及部分可見(jiàn)光。目前使用的人工光源都力圖使在此波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)的能譜分布曲線(xiàn)與太陽(yáng)光譜接近,模擬性和加速倍率是選擇人工光源的主要依據(jù)。經(jīng)歷了約一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室光源已有封閉式碳弧燈、陽(yáng)光型碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈、高壓汞燈等各種光源供選擇。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)中與高分子材料相關(guān)的各技術(shù)委員會(huì)主要推薦使用陽(yáng)光型碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈三種光源。
2.1氙弧燈
目前認(rèn)為,已知的人工光源中氙弧燈的光譜能量分布與陽(yáng)光中紫外、可見(jiàn)光部分*相似。通過(guò)選擇合適的濾光片,可以濾去大部分到達(dá)地面陽(yáng)光中存在的短波輻射。氙燈在1000nm~1200nm近紅外區(qū)存在很強(qiáng)的輻射峰,會(huì)產(chǎn)生大量的熱。因此,須選擇合適的冷卻裝置帶走這部分能量。目前,市面上氙燈老化試驗(yàn)裝置有兩種冷卻方式:水冷式和風(fēng)冷式。一般來(lái)說(shuō),水冷式氙燈裝置冷卻效果要優(yōu)于風(fēng)冷式,同時(shí)結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜,價(jià)格也比較昂貴。
2.2熒光紫外燈
從理論上說(shuō),300nm~400nm的短波能量是引起老化的主要因素。如果增加這部分能量,就能達(dá)到快速試驗(yàn)的效果。熒光紫外燈的光譜分布主要集中在紫外光部分,因此,可以達(dá)到較高的加速倍率。然而,熒光紫外燈不僅使自然日光中的紫外線(xiàn)能量增加,同時(shí)還有在地球表面測(cè)量時(shí)自然日光中沒(méi)有的輻射能量,而這部分能量會(huì)引起非自然的破壞。另外熒光光源除了很窄的水銀光譜線(xiàn)外,沒(méi)有高于375nm的能量,這樣對(duì)較長(zhǎng)波長(zhǎng)的UV能量敏感的材料就可能不會(huì)出現(xiàn)曝曬在自然日光下那樣變化。由于這些固有缺陷會(huì)導(dǎo)致得出不可靠的結(jié)果。因此,熒光紫外燈的模擬性較差。但是,由于它的加速倍率高,通過(guò)選擇合適型號(hào)的燈管可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定材料的快速篩選。
2.3陽(yáng)光型碳弧燈
陽(yáng)光型碳弧燈目前在我國(guó)應(yīng)用得較少,但它在日本是廣泛使用的光源,大部分JIS標(biāo)準(zhǔn)都采用陽(yáng)光型碳弧燈。我國(guó)許多與日本合資的汽車(chē)企業(yè)仍推薦使用這種光源。陽(yáng)光型碳弧燈光譜能量分布也較接近于太陽(yáng)光,但在370nm-390nm紫外線(xiàn)集中加強(qiáng),模擬性不及氙燈,加速倍率介于氙燈及紫外燈之間
3 試驗(yàn)時(shí)間的確定
3.1參照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)里已經(jīng)對(duì)老化試驗(yàn)的時(shí)間作出了規(guī)定,我們只需查找到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),按里面規(guī)定的時(shí)間執(zhí)行就行了。許多國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中都對(duì)此作出了規(guī)定。
3.2根據(jù)已知的相關(guān)性推算
研究表明:通過(guò)顏色和變黃指數(shù)變化來(lái)評(píng)價(jià)ABS的顏色穩(wěn)定性,人工加速老化與自然大氣暴露有較好的相關(guān)性,加速倍率約為7。如果想了解某一ABS材料戶(hù)外使用一年后的顏色變化,采用相同的試驗(yàn)條件,可以參考該加速倍率,確定加速老化時(shí)間365x24/7=1251h。
長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)外就相關(guān)性間題展開(kāi)了大量的研究,得出了許許多多的換算關(guān)系式。然而,由于高分子材料的多樣性,加速老化試驗(yàn)設(shè)備及方法的不同,不同時(shí)間、地區(qū)氣候的差異性導(dǎo)致了換算關(guān)系的復(fù)雜化。因此,在選擇換算關(guān)系時(shí),一定要注意得出該相關(guān)性的具體材料、老化設(shè)備、試驗(yàn)條件、性能評(píng)價(jià)指標(biāo)等因素。
3.3控制人工加速老化輻射總量與自然暴露輻射總量相當(dāng)
對(duì)于某些既無(wú)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,又無(wú)處參考相關(guān)性的產(chǎn)品,可以考慮其實(shí)際使用環(huán)境的輻射強(qiáng)度,控制人工加速老化輻射總量與自然暴露輻射總量相當(dāng)。
下面舉例說(shuō)明如何控制人工加速老化總輻射量:
某一塑料制品使用于北京地區(qū),期望控制人工加速老化總輻射量與戶(hù)外暴露一年相當(dāng)。
**步:由于該產(chǎn)品為塑料制品,且使用于戶(hù)外,選擇采用GB/T16422.2-1996《塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)方法**部分:氙弧燈》中A法。試驗(yàn)條件為:輻照強(qiáng)度0.50W/ m2(340nm),黑板溫度65℃,箱體溫度40℃,相對(duì)濕度50%,噴水時(shí)間/不噴水時(shí)間18min/102min,連續(xù)光照;
**步:例如北京地區(qū)一年輻射總量為5609MJ/ m2,依據(jù)對(duì)比人工光源與自然陽(yáng)光輻射光譜分布的國(guó)際準(zhǔn)則CIE No 85 -1989(見(jiàn)表1,GB/T16422.1-1996《塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)方法**部分:氙弧燈》中引用);其中紫外區(qū)與可見(jiàn)區(qū)部分(300nm-800nm)占62.2%,即3489MJ/m2。
第三步:依據(jù)GB/T 16422.2-1996,340nm輻照強(qiáng)度為0.50 W/ m2時(shí),紅外區(qū)與可見(jiàn)區(qū)部分 (300nm~800nm)輻照強(qiáng)度為550 W/m2;可計(jì)算出輻照時(shí)間為3489 X 106/550=6.344 X 106s,即1762h。依此計(jì)算方法,加速倍率約為5。由于自然老化并不是簡(jiǎn)單的輻照強(qiáng)度的疊加,只有在確定陽(yáng)光是引起材料破環(huán)的主要因素且不能用其他方法確定試驗(yàn)時(shí)間時(shí),才可以使用此計(jì)算方法模擬。
4 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇
選擇性能評(píng)價(jià)指標(biāo)主要從材料的用途及材料本身特性?xún)煞矫鎭?lái)考慮。
4.1根據(jù)材料用途確定評(píng)價(jià)指標(biāo)
對(duì)于同樣的材料,由于其用途不同,可能選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)也不同。例如,同樣是涂料,如果是用于裝飾,就必須重點(diǎn)考慮其外觀的變化。在GB/T 1766-1995《色漆和清漆涂層老化的評(píng)級(jí)》中,詳細(xì)規(guī)定了光澤度、顏色變化、粉化、泛金等各種外觀變化的評(píng)級(jí)方法。
而對(duì)于某些功能性涂料,如防腐涂料,一定程度的顏色、外觀變化是可以接受的,這時(shí),選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),主要考慮其耐開(kāi)裂性、粉化程度等方面。同樣是聚氯乙烯(PVC),如果用于制作鞋面,就必須考慮其耐黃變性,而如果是用于雨落水管,對(duì)于外觀變化要求就不高,而材料的物理機(jī)械性能變化,如拉伸強(qiáng)度變化是主要考核指標(biāo)。
4.2根據(jù)材料本身特性確定評(píng)價(jià)指標(biāo)
就同一材料來(lái)說(shuō),在老化過(guò)程中不同性能的下降是不等速的。換句話(huà)說(shuō),某些性能對(duì)環(huán)境敏感,下降得*快,則是引起材料破壞的主要因素、在選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),應(yīng)該選擇這些敏感性能。研究表明:對(duì)于大部分工程塑料來(lái)說(shuō),沖擊強(qiáng)度是自然老化試驗(yàn)檢測(cè)中變化*大、下降*明顯的。因此,在進(jìn)行工程塑料的老化測(cè)試時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮選擇沖擊強(qiáng)度下降作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。沖擊強(qiáng)度對(duì)聚丙烯的老化同樣相當(dāng)敏感,是考核老化性能的主要指標(biāo)。對(duì)于聚乙烯材料來(lái)說(shuō),斷裂伸長(zhǎng)率的下降*為明顯,是優(yōu)先考慮的評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)于聚氯乙烯,拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都下降得比較快,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,選擇其中一種來(lái)評(píng)價(jià)。在國(guó)標(biāo)GB/T8814-2004《門(mén)、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材》中,選擇老化后沖擊強(qiáng)度保留率≥60%作為合格判定指標(biāo);在輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2480 - 2000建筑用硬聚氯乙烯(PVC -U)雨落水管材及管件中,選擇老化后拉伸強(qiáng)度保留率≥80%作為合格判定指標(biāo)。