GB/T16422.2實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法：氙弧燈

下面由科賽德儀器為大家介紹GB/T16422.2實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法：氙弧燈（推薦使用科賽德品氙燈老化機(jī)），該標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求使用水冷氙弧燈耐候試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用全光譜290-800nm波段、550W/m2的輻照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3原理

3.1配備了合適濾光器的氙弧燈在維護(hù)適當(dāng)時(shí),用來模擬日光中紫外區(qū)域和可見光區(qū)域的光譜能量分布。
3.2試樣暴露于不同等級(jí)的光.熱、相對(duì)濕度以及水(見3.4)的可控環(huán)境條件中。
3.3暴 露條件因以下選擇而變化:
a) 濾光器;
b)輻照度;
c) 光暴露過程中的溫度;
d)當(dāng)暴露條件需控制濕度時(shí),在光照和暗周期過程中試驗(yàn)箱的空氣相對(duì)濕度;
e) 試樣潤(rùn)濕方式(見3.4);
D水溫和潤(rùn)濕周期:
g)光照和暗周期的相對(duì)時(shí)間 長(zhǎng)度。
3.4潤(rùn)濕通常由采用去離子水噴酒試樣 .將試樣浸入水中或在暴露試樣的表面凝結(jié)水氣三種方式產(chǎn)生。
3.5試驗(yàn)過程可包括試樣表面上輻照度和輻射暴露量的測(cè)量.
3.6建議將- 種已 知性能的相似材料(對(duì)照物)與試驗(yàn)試樣同時(shí)暴露來提供標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)。
3.7在不同設(shè)備中暴露的試驗(yàn)結(jié)果不宜進(jìn)行比較,除非在用于特定材料暴露的設(shè)備間已建立了適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系。
4設(shè)備
4.1實(shí)驗(yàn)室光源
4.1.1概述
光源應(yīng)由一個(gè)或多個(gè)有石英封套的氙弧燈組成,其光譜范圍包括波長(zhǎng)大于270nm紫外光、可見光及紅外光。為了模擬日光,應(yīng)使用濾光器來濾除短波長(zhǎng)的紫外輻射(方法A,見表1)。采用可降低波長(zhǎng)310nm以下輻照度的濾光器來模擬透過窗玻璃后的日光(方法B,見表2)。另外,使用濾除紅外輻射的濾光器可防止對(duì)試樣產(chǎn)生不切實(shí)際的加熱，這種加熱會(huì)引起戶外暴露不會(huì)出現(xiàn)的熱降解。
注: CIE 85描述了多種不同大氣環(huán)境下的太陽光譜輻照度。GB/T 16422的本部分采用的B光基準(zhǔn)引自CIE 85:1989中的表4.
4.1.2配置 日光濾光器的氚弧燈的光譜輻照度
為了模擬日光,采用濾光器對(duì)氙弧燈進(jìn)行光過濾CIE85:1989,表4).表1給出了在紫外波長(zhǎng)范圍內(nèi)相對(duì)光譜輛照度的最小限值和最大限值(亦見附錄A.
本表給出了在給定帶寬內(nèi)的輻匹度占290nm~400nm總輻照度的百分比。要檢湖一個(gè)特定濾光器或?yàn)V光器組是否符合本表要求,應(yīng)發(fā)量250 nm~400 nm的光譜輻照度。然后將每一帶寬內(nèi)的總輻照度加和，再除以290nm~400nm間的總輻照度，
針對(duì)按設(shè)備制造商建議使用的不同產(chǎn)品批次和不同使用期限的配置日光博光器的水冷和風(fēng)冷氙弧燈,本表中的最小限值和最大限值是該設(shè)備超過100次的光措輻照度捌批結(jié)果中。當(dāng)獲得更多的光譜輻照度數(shù)據(jù)時(shí)，限值可能會(huì)發(fā)生微小變化。最小限值和最大限值相對(duì)于所有測(cè)量平均值的分布至少是三西格瑪水平。
最小限值列加和與最大限值列加和不一.定為100%，因?yàn)樗鼈冎皇谴頊y(cè)盤數(shù)據(jù)的最小值和最大值。對(duì)于任:一單獨(dú)的光譜輻照度分布,本表申各帶寬計(jì)算得到的百分比加和為100%。對(duì)于任一配置日光謔光器的氙弧燈，每一帶寬內(nèi)計(jì)算得到的百分比應(yīng)在給定的最小限值和最大限值之間。可以預(yù)測(cè)到使用不同氙弧設(shè)備獲得的暴露試驗(yàn)結(jié)果會(huì)不同，因?yàn)楣庾V輻照度隨誤差允許大小而變動(dòng)。聯(lián)系低弧設(shè)備制造商來獲取所用氙弧燈和濾光器詳細(xì)的光譜輻照度數(shù)據(jù)。
CIE85:1989申表4給出了全球太陽光輻照度的數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)是在相對(duì)空氣質(zhì)量為1.0、標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下臭氧柱壓為0.34 em、可析出水蒸氣壓力為1.42 em、在500 nm處氣溶膠衰減的光譜學(xué)深度為0.1的水平表面上測(cè)得的。這些數(shù)據(jù)是配置日光源光器的氨弧燈的目標(biāo)值。
對(duì)于CIE 85:1989中表4描述的太陽光光譜，以占290 nm~800 nm總輛照度的百分比表示的紫外輻照度(290 nm~400 nm)為11%，可見光輻照度(400 nm~800 nm)為89%。暴露在氙強(qiáng)燈下的試樣,其表面紫外輻照度與可見光輻照度會(huì)根據(jù)暴露試樣的數(shù)址和它們的反射率的不同而不同。
4.1.3配置窗玻璃濾光器的氙弧燈的光譜輻照度
為了模擬透過窗玻璃后的日光,采用濾光器對(duì)氙弧燈進(jìn)行光過濾。表2給出了在紫外波長(zhǎng)范圍內(nèi)相對(duì)光譜輻照度的最小限值和最大限值(亦見附錄A)。
“本表給出了在給定帶寬內(nèi)的輻照度占290nm~400nm總輻照度的百分比。要檢測(cè)一個(gè)特定濾光器或?yàn)V光器組是否符合本表要求,應(yīng)測(cè)量250 nm~400 nm的光譜輻照度。然后將每一帶寬內(nèi)的總輻照度加和,再除以290nm~400nm間的總輻照度。
針對(duì)按設(shè)備制造商建議使用的不同產(chǎn)品批次和不同使用期限的配置窗玻璃津光器的水冷和風(fēng)冷氙弧燈,本表中的最小限值和最大限值是該設(shè)備通過30次的光譜輻照度測(cè)量結(jié)果0。當(dāng)獲得更多的光譜輻照度數(shù)據(jù)時(shí),限值可能會(huì)發(fā)生微小變化。最小限值和最大限值相對(duì)于所有測(cè)量平均值的分布至少是三西格瑪水平。
“最小限值列加和與最大限值列加和不一定為 100%，因?yàn)樗鼈冎皇谴頊y(cè)量數(shù)據(jù)的最小值和最大值。 對(duì)于任一單獨(dú)的光譜輻照度分布,本表中各帶寬計(jì)算得到的百分比加和為100%。對(duì)于任-配置窗玻璃冰光器的氙弧燈，每一帶寬內(nèi)計(jì)算得到的百分比應(yīng)在給定的最小限值和最大限值之間。可以預(yù)測(cè)到使用不同凱弧設(shè)備獲得的暴露試驗(yàn)結(jié)果會(huì)不同,因?yàn)楣庾V輻照度隨誤差允許大小而變動(dòng)。聯(lián)系氨弧設(shè)備制造商來獲取所用氙弧燈和濾光器詳細(xì)的光譜輻照度數(shù)據(jù)。
CIE85;1989表4的光譜經(jīng)窗玻璃作用后的值,可由CIE85:1989表4中的數(shù)據(jù)乘以3mm厚安玻璃的光譜透過率得到(參見ISO11341)。這些數(shù)據(jù)是配置窗玻璃濾光器的氬弧燈的目標(biāo)值。
對(duì)于CIE85;1989中加窗玻璃的數(shù)據(jù)，以占300nm~800nm總輻照度的百分比表示的紫外輻照度(300nm~400 nm)為9%，可見光輻照度(400 nm~ 800 nm)為91%。暴露在鼠弧燈下的試樣,其表面紫外輻照度與可見光輻照度會(huì)根據(jù)暴露試樣的數(shù)量和它們的反射率的不同而不同。
4.1.4輻照度均勻性
樣品暴露面上任一位置的輻照度至少應(yīng)為該暴露面最高輻照度的80%，如果不能滿足此要求,應(yīng)按ISO 4892-1對(duì)暴露樣品進(jìn)行周期性換位。
注:對(duì)于一些高反射率的材料，即使當(dāng)暴露區(qū)域內(nèi)的輻照度均勻性在極限范圍內(nèi)而不要求周期性換位時(shí)，仍然推薦用周期性換位來確保樣品號(hào)露的均勻性。
4.2試驗(yàn)箱
試驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)可不同,但應(yīng)由惰性材料構(gòu)造。試驗(yàn)箱的輻照度和溫度均應(yīng)可控。對(duì)于需要控制濕度的暴露試驗(yàn)，試驗(yàn)箱應(yīng)包含符合Iso4892-1要求的濕度控制裝置。當(dāng)暴露試驗(yàn)需要時(shí)，設(shè)備也應(yīng)包含提供噴淋的裝置或在試樣表面形成凝露的裝置,或者將試樣浸人水中的裝置。噴淋使用的水應(yīng)符合
ISO 4892-1的要求。
光源的定位應(yīng)使試樣表面的輻照度符合6.1要求
注,如果光源系統(tǒng)(一-支或多支燈)置于試驗(yàn)箱中央位置,通過使用旋轉(zhuǎn)試樣架或變換試樣位置.成旋轉(zhuǎn)光源可降低
光源偏心率對(duì)暴解均勻性的影響。
如使用這些燈會(huì)產(chǎn)生臭氧,則應(yīng)把燈與試樣和操作人員隔離。如果空氣流中存在臭氧,應(yīng)按照國家
相關(guān)規(guī)定將其排放到建筑物外。
4.3 輻照儀
使用的輻照儀應(yīng)符合 ISO 4892-1中的要求。
4.4黑標(biāo)溫度計(jì)或黑板溫度計(jì)
使用的黑標(biāo)溫度計(jì)或黑板溫度計(jì)應(yīng)符合ISo 4892-1中的要求。
4.5 潤(rùn)濕和控濕裝置
4.5.1 概述.
試樣可在噴淋凝露或浸潤(rùn)狀態(tài)的濕度環(huán)境下暴露。表3和表4給出了使用噴淋的暴露條件。如
果用凝露,浸潤(rùn)或其他方法對(duì)試樣進(jìn)行濕暴露,具體的步驟和所用暴露條件應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中說明。
表3和表4還給出了要求控制相對(duì)濕度與不要求控制相對(duì)濕度的暴露條件。
注:空氣相對(duì)經(jīng)度會(huì)對(duì)聚合物的光降解有顯著影響。
4.5.2相對(duì)濕度控制裝置
對(duì)于要求控制相對(duì)濕度的暴露,用來測(cè)量相對(duì)濕度的傳感器的位置應(yīng)符合ISO 4892-1中的規(guī)定。
4.5.3噴淋系統(tǒng)
試驗(yàn)箱應(yīng)按規(guī)定條件在試樣正面或背面安裝間歇噴淋的裝置。噴淋水應(yīng)在試樣表面均勾分布。噴淋系統(tǒng)應(yīng)由不會(huì)污染噴淋水的耐腐蝕材料制備。
噴到試樣表面水的電導(dǎo)率應(yīng)低于5 puS/cm,不溶物含量小于1 ug/g,且在試樣表面不留下可見的污跡或沉積物。硅含量應(yīng)保持在0.2 μg/g以下。可利用去離子和反滲透作用相結(jié)合來制備所需質(zhì)量的水。
4.6試樣架
試樣架可為開放式框架,使試樣背面外露或者為試樣提供固體背板。它們應(yīng)由不會(huì)對(duì)暴露結(jié)果產(chǎn)生影響的惰性材料制備,例如耐氧化的鋁合金或不銹鋼。黃銅、鐵或紫銅不應(yīng)在試樣附近使用。所用的背板可對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響,因此背板的使用及試樣與背板間的空腺應(yīng)由相關(guān)方商定,特別是對(duì)于透明試樣。
4.7性能變化評(píng)價(jià)設(shè) 備
用于評(píng)價(jià)性能變化的設(shè)備應(yīng)符合IsO4582的要求。
5試樣
見ISO 4892-1.
6試驗(yàn)條件
6.1 輻照
除非另有規(guī)定,按表3和表4的輻照條件來控制輻照度。也可由相關(guān)方商定使用其他的輻照條件.
輻照度及其對(duì)應(yīng)的帶寬應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
6.2 溫度
6.2.1黑 標(biāo)溫度或黑板溫度
表3給出了仲裁試驗(yàn)中使用的黑標(biāo)溫度。對(duì)于常規(guī)的試驗(yàn)。可用黑板溫度計(jì)代替黑標(biāo)溫度計(jì)(見表4)。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到由于它們的號(hào)熱性不同,兩種類型的溫度計(jì)測(cè)得的溫度不同(見ISO 4892-1)。
注1:如使用黑板溫度計(jì),在典型的暴露條件下顯示的溫度會(huì)比黑標(biāo)溫度計(jì)顯示的溫度低3 C~12 C.
如果使用黑板溫度計(jì)，黑板材料、溫度傳感器的類型及其在平板上的安裝方式應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中
注明。
注2:如在特定暴據(jù)條件中使用更高的溫度(見表3中的循環(huán)3.4.7.8和表4中的循環(huán)1112.15.16),試樣產(chǎn)生熱降解的趨勢(shì)會(huì)地加，且會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。
經(jīng)相關(guān)方高定可使用其他溫度,但應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明，
如果使用賀淋,對(duì)溫度的要求適用于干周期未期。如果在短時(shí)的噴淋過程中溫度來達(dá)到穩(wěn)定,應(yīng)在干周期內(nèi)達(dá)到并維持指定的溫度，并記錄干周期內(nèi)的最高溫度
注3,可按Iso 4892-1的規(guī)定用白標(biāo)/白板溫度計(jì)測(cè)試白標(biāo)/白板溫費(fèi)以獲得不同顏色試樣表溫度的范圍。
6.2.2箱體內(nèi)空氣溫度
暴踐過程中可將箱體內(nèi)的空氣控制在指定的溫度,也可不控制箱體內(nèi)的空氣溫度(見表3和表4)。
6.3箱體內(nèi)空氣相對(duì)濕度
暴露過程中可格箱體內(nèi)空氣控制在指定的相對(duì)濕度,也可不控制其相對(duì)顯度觀表3和表4)。
6.4噴琳循環(huán)
噴淋周期應(yīng)由相關(guān)方商定，優(yōu)先選用表3或表4中的方法A。
6.5 暗周期的循環(huán)
表3和表4中的條件適用于連續(xù)輻照的試驗(yàn)。可使用更復(fù)雜的循環(huán)，這些循環(huán)可包括高濕度和/或
在試樣表面產(chǎn)生凝醒的暗周期。
應(yīng)在試樣報(bào)告中注明試驗(yàn)的詳加條件。
6.6暴露條件 .
表3和表4給出了使用日光濾光器(方法A)和使用窗玻璃濾光器(方法B)進(jìn)行暴露的多組條件。I
如未指定暴露條件,采用循環(huán)1。
7步驟
7.1 概述
在每個(gè)暴露試驗(yàn)中，建議每種被測(cè)材料至少暴露三個(gè)試樣以便對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)估。
7.2試樣 的安裝
將試樣以不受任何應(yīng)力的方式固定在設(shè)備中的試樣架上。每個(gè)試樣應(yīng)作不易消除的標(biāo)記,此標(biāo)記.
的位置不應(yīng)影響后續(xù)的試驗(yàn)。為了檢查方便,可以設(shè)計(jì)試樣放置的布置圖。