? ? ? ?涂料、塑料等有(you)機材(cai)料長期暴露在自然氣候條件和光照輻射下會出現失光、褪(tun)色、泛黃、剝落、開裂、喪(sang)失拉伸強度(du)和整層脫落等老化現象。因而對(dui)于(yu)戶(hu)外使用(yong)的(de)涂料，常(chang)見的(de)如汽車涂料等，耐候性(xing)和耐光性(xing)是重(zhong)要的(de)檢測(ce)項目之一。國內外現(xian)在評價(jia)涂料耐候性和耐光(guang)性的方法(fa)也很多，普遍采用的有(you)自然(ran)氣候老化(hua)試(shi)驗、氙弧(hu)燈照射(she)、碳弧(hu)燈照射(she)和紫外光(guang)燈照射(she)等(deng)人工加速氣候老化(hua)試(shi)驗的方法(fa)。

? ? ? ?一、自(zi)然氣候老化試驗。

? ? ? ?自(zi)然氣候(hou)老化試(shi)(shi)驗(yan)方法在國內外被廣泛采用(yong)，其主要原因是自(zi)然氣候(hou)老化實驗(yan)結(jie)果(guo)更符合(he)實際(ji)，所需的費用(yong)較(jiao)低，操作(zuo)簡單方便。但(dan)自(zi)然氣候(hou)老化試(shi)(shi)驗(yan)的缺點是試(shi)(shi)驗(yan)時間(jian)長；另外氣候(hou)不(bu)可能年(nian)復一年(nian)的完全相同(tong)，故試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)的再現性也(ye)不(bu)是很(hen)理想(xiang)。

? ? ? ?

二、氙弧輻射試驗。

? ? ? ?相(xiang)較其他(ta)測(ce)試(shi)(shi)(shi)方(fang)法，氙(xian)弧(hu)輻(fu)(fu)(fu)射試(shi)(shi)(shi)驗被認(ren)為是(shi)能模擬全太陽光(guang)(guang)譜的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗，它能產生紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)、可見(jian)光(guang)(guang)和(he)(he)紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)，是(shi)國內(nei)外(wai)(wai)廣泛采用的(de)(de)測(ce)試(shi)(shi)(shi)方(fang)法。GB/T1865-1997（等同(tong)于IS0113411:1994）詳細地(di)介(jie)紹了這(zhe)種(zhong)方(fang)法。但這(zhe)種(zhong)方(fang)法也有(you)它的(de)(de)局限(xian)性，即氙(xian)弧(hu)燈光(guang)(guang)源(yuan)穩定性及由(you)此帶來(lai)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗系統的(de)(de)復雜(za)性。氙(xian)弧(hu)燈光(guang)(guang)源(yuan)必(bi)須經(jing)過過濾(lv)以減少不期望的(de)(de)輻(fu)(fu)(fu)射，為達到(dao)不同(tong)的(de)(de)輻(fu)(fu)(fu)照度(du)分布可有(you)多種(zhong)過濾(lv)玻璃類型(xing)(xing)供選(xuan)擇。選(xuan)用何種(zhong)玻璃取決于被測(ce)試(shi)(shi)(shi)材料類型(xing)(xing)及其用途。改變過濾(lv)玻璃可以改變透過的(de)(de)紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)類型(xing)(xing)，從而改變材料遭受破壞的(de)(de)速度(du)和(he)(he)類型(xing)(xing)。常用的(de)(de)過濾(lv)有(you)三種(zhong)類型(xing)(xing)：日光(guang)(guang)、窗(chuang)玻璃和(he)(he)擴展的(de)(de)紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)類型(xing)(xing)（國標(biao)GB/T1865-1997中提到(dao)的(de)(de)方(fang)法1和(he)(he)方(fang)法2對應于前(qian)兩種(zhong)類型(xing)(xing)）。

? ? ? ?典型的(de)氙弧(hu)輻(fu)(fu)射都配備一個輻(fu)(fu)照(zhao)度(du)控制系統。輻(fu)(fu)照(zhao)度(du)控制系統在(zai)(zai)氙弧(hu)輻(fu)(fu)射試(shi)驗中很重要，因為氙弧(hu)燈(deng)光(guang)源的(de)光(guang)譜自身內(nei)(nei)在(zai)(zai)穩(wen)定性就比熒光(guang)紫(zi)外燈(deng)光(guang)的(de)光(guang)譜差。有人考察了(le)一盞新氙弧(hu)燈(deng)和一盞用(yong)過1,000h的(de)舊氙弧(hu)燈(deng)光(guang)譜的(de)區(qu)別，結(jie)果發現(xian)光(guang)譜能量分(fen)布不但在(zai)(zai)光(guang)源的(de)長(chang)(chang)波長(chang)(chang)范圍(wei)隨燈(deng)的(de)使用(yong)時間延長(chang)(chang)變化(hua)顯著，而且在(zai)(zai)短(duan)波長(chang)(chang)的(de)范圍(wei)內(nei)(nei)也有明(ming)顯變化(hua)。這種變化(hua)引起的(de)原(yuan)因是(shi)氙弧(hu)燈(deng)的(de)老(lao)化(hua)，是(shi)它(ta)的(de)自身內(nei)(nei)在(zai)(zai)特性。對這種變化可采取多種補救措施，如提高更換燈(deng)(deng)管的(de)(de)頻度(du)以減輕燈(deng)(deng)光老(lao)化的(de)(de)影響，或者可用傳感器控制輻照度(du)。盡管存在因(yin)燈(deng)(deng)老(lao)化引起的(de)(de)光譜能量分布變化的(de)(de)情況，但氙弧燈(deng)(deng)仍不(bu)失(shi)作(zuo)為耐候性和耐日光照射試驗的(de)(de)一(yi)種可靠(kao)的(de)(de)和反映實際(ji)的(de)(de)光源。

? ? ? ?大多數氙(xian)弧輻射(she)試(shi)驗在模擬潤濕(shi)條件(jian)時(shi)采用(yong)水(shui)噴(pen)淋(lin)(lin)和/或溫(wen)度自動控制系(xi)統（國標GB/T1865-1997提出(chu)的(de)(de)"表面(mian)用(yong)水(shui)噴(pen)淋(lin)(lin)"）。水(shui)噴(pen)淋(lin)(lin)方法的(de)(de)局(ju)限是當溫(wen)度相對較(jiao)低的(de)(de)水(shui)噴(pen)到溫(wen)度相對較(jiao)高的(de)(de)試(shi)板上時(shi)，試(shi)板會冷卻下來，這(zhe)會使材料遭破壞的(de)(de)過程減緩。在氙弧輻射試(shi)驗中，要求使用(yong)高純度的水以(yi)防(fang)止試(shi)板表面(mian)形成沉積物。因(yin)此運行費用(yong)較高。

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三、紫外光燈照射(she)試驗。

? ? ? ?此老化試驗是利用(yong)熒(ying)光(guang)(guang)紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)燈(deng)模擬太陽(yang)光(guang)(guang)對有機材料的(de)破壞(huai)性(xing)作用(yong)。熒(ying)光(guang)(guang)紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)燈(deng)在電(dian)學原理上與普通的(de)照(zhao)明用(yong)冷光(guang)(guang)日光(guang)(guang)燈(deng)相似(si)，但(dan)能(neng)生成更(geng)多的(de)紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)而非可見光(guang)(guang)或(huo)紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)(guang)線。對(dui)(dui)(dui)于不同的(de)(de)(de)曝曬應用，有不同類型(xing)的(de)(de)(de)具(ju)有不同光(guang)譜(pu)的(de)(de)(de)燈(deng)源供選擇。UVA-340型(xing)的(de)(de)(de)燈(deng)在主(zhu)要的(de)(de)(de)短波(bo)長(chang)紫外光(guang)光(guang)譜(pu)范圍能(neng)很(hen)好地模(mo)擬太陽光(guang)，其光(guang)譜(pu)能(neng)量(liang)分(fen)(fen)布（SPD）與從太陽光(guang)譜(pu)中(zhong)360nm處分(fen)(fen)出(chu)的(de)(de)(de)光(guang)譜(pu)圖(tu)很(hen)近似；UV-B型(xing)燈(deng)也是(shi)通常使用的(de)(de)(de)加速人(ren)工氣候(hou)老化試(shi)驗用燈(deng)，它比UV-A型(xing)燈(deng)對(dui)(dui)(dui)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)破壞速度更快(kuai)，但其比360nm更短的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)能(neng)量(liang)輸(shu)出(chu)對(dui)(dui)(dui)很(hen)多材(cai)料(liao)(liao)會造成偏離(li)實際的(de)(de)(de)試(shi)驗結果。

? ? ? ?輻(fu)照(zhao)度(du)（光強度(du)）控制(zhi)(zhi)(zhi)對(dui)于獲得準確而(er)有重(zhong)現性的(de)結(jie)果很重(zhong)要，大多數(shu)紫外光老(lao)化(hua)試(shi)驗裝置都配備了輻(fu)照(zhao)度(du)控制(zhi)(zhi)(zhi)系統。這些(xie)精確的(de)輻(fu)照(zhao)度(du)控制(zhi)(zhi)(zhi)系統使用戶(hu)做試(shi)驗時能選擇輻(fu)照(zhao)度(du)量(liang)。通過(guo)反饋控制(zhi)(zhi)(zhi)系統，輻(fu)照(zhao)度(du)能被連續(xu)和自動地監控并(bing)精確地得到控制(zhi)(zhi)(zhi)。控制(zhi)(zhi)(zhi)系統通過(guo)調節(jie)燈管(guan)的(de)功率而(er)自動地對(dui)因燈管(guan)老(lao)化(hua)或其他原(yuan)因造成的(de)照(zhao)度(du)不足進行補償。

? ? ? ?熒光(guang)(guang)紫(zi)外光(guang)(guang)燈(deng)(deng)因(yin)自身內在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜穩定性使輻(fu)照度(du)控制(zhi)(zhi)簡(jian)單化(hua)。所(suo)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)燈(deng)(deng)源(yuan)隨(sui)時間老(lao)化(hua)都會(hui)變(bian)(bian)弱，但熒光(guang)(guang)燈(deng)(deng)與其(qi)他類型的(de)(de)(de)(de)(de)燈(deng)(deng)不同，它的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜能(neng)(neng)量(liang)分(fen)布(bu)不會(hui)隨(sui)時間變(bian)(bian)化(hua)。這一(yi)特(te)點提高了(le)試(shi)驗結果的(de)(de)(de)(de)(de)重現性，是其(qi)一(yi)大優(you)勢(shi)。有(you)試(shi)驗表(biao)明，一(yi)盞(zhan)使用了(le)2h的(de)(de)(de)(de)(de)燈(deng)(deng)和一(yi)盞(zhan)使用了(le)5,600h的(de)(de)(de)(de)(de)燈(deng)(deng)在(zai)配備了(le)輻(fu)照度(du)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)老(lao)化(hua)試(shi)驗系統中的(de)(de)(de)(de)(de)輸出功(gong)率無明顯(xian)區別(bie)，輻(fu)照度(du)控制(zhi)(zhi)裝置(zhi)能(neng)(neng)夠維持光(guang)(guang)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)恒(heng)定。此外它們的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布(bu)也無變(bian)(bian)化(hua)，這同氙弧(hu)燈(deng)(deng)有(you)很(hen)大區別(bie)。

? ? ? ?使用紫光(guang)燈老化試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)另一個優(you)點是(shi)它能夠(gou)模(mo)擬較為(wei)符合實際(ji)的(de)(de)(de)(de)室(shi)(shi)外潮濕環(huan)境對有(you)(you)機(ji)材料的(de)(de)(de)(de)破壞作用。在(zai)加(jia)速人工氣(qi)候老化試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)中(zhong)采用一個特殊的(de)(de)(de)(de)冷凝(ning)原理來模(mo)仿(fang)室(shi)(shi)外潮濕環(huan)境。在(zai)測(ce)試(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)冷凝(ning)循環(huan)過程中(zhong)，要(yao)加(jia)熱試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)底部(bu)的(de)(de)(de)(de)水(shui)槽以產(chan)生蒸(zheng)汽(qi)，熱蒸(zheng)汽(qi)保持試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)環(huan)境在(zai)高溫(wen)(wen)下有(you)(you)100％相對濕度(du)。試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)設計時，要(yao)使試(shi)(shi)(shi)板(ban)實際(ji)上構成(cheng)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)側(ce)壁。這樣試(shi)(shi)(shi)板(ban)的(de)(de)(de)(de)背面暴露在(zai)室(shi)(shi)溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)室(shi)(shi)內空氣(qi)下。室(shi)(shi)內空氣(qi)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)作用使被測(ce)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)板(ban)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)比蒸(zheng)汽(qi)溫(wen)(wen)度(du)降低幾(ji)度(du)，溫(wen)(wen)差(cha)可(ke)使水(shui)在(zai)冷凝(ning)循環(huan)過程中(zhong)連續不(bu)斷地(di)降到被測(ce)試(shi)(shi)(shi)表(biao)面。如(ru)此產生(sheng)的(de)(de)(de)冷凝(ning)(ning)(ning)(ning)水是性質穩定的(de)(de)(de)、純凈蒸餾水，這種(zhong)水能(neng)提高實驗結(jie)果的(de)(de)(de)重現性，排除水沉(chen)積物污(wu)染問題，并且簡(jian)化試驗設備安裝和(he)(he)操作。因為材(cai)料(liao)(liao)在(zai)室外受潮的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間一般很長，所(suo)以典型(xing)的(de)(de)(de)循環冷凝(ning)(ning)(ning)(ning)系統(tong)至少要有(you)(you)4h的(de)(de)(de)試驗時(shi)(shi)間。冷凝(ning)(ning)(ning)(ning)過程在(zai)加溫條(tiao)(tiao)件下進行（50℃），就會大大地加快潮濕(shi)對(dui)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)破壞速(su)度。長時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)、加熱條(tiao)(tiao)件下進行的(de)(de)(de)冷凝(ning)(ning)(ning)(ning)循環比(bi)其(qi)他諸如(ru)水噴淋、浸漬和(he)(he)其(qi)他高濕(shi)度環境的(de)(de)(de)方法更能(neng)有(you)(you)效地再現潮濕(shi)環境破壞材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)現象。