實驗室老化測試儀器（qì）如何選擇（zé）？

實驗室老化測試儀器如何選擇？
豆奶影院儀器/4000711808

雖然應用由於像熱，濕度和機械改變會加速老化並影響材料（liào）zui終性能的（de）改變，但對（duì）暴（bào）露在戶外的材料使用壽命的限（xiàn）製主要是太陽光的紫外輻射，所以我從實驗（yàn）室老化試驗中（zhōng）使用的各種光源開始討論。 
一． 封閉式碳弧燈
    這種燈已使用大約70年之久了，在1918年首先使用在紡織品曝曬牢度試驗（yàn），成為AATCC （American Association of Textile Chemists and Colorists）的光源，現在許多舊的規範仍要求用它。
    封閉式碳弧燈由一隊碳棒組成，這碳棒密封在一金（jīn）屬（shǔ）氣體檢（jiǎn）塊（kuài）板（ metal gas check plate）和硼矽玻璃球形成的氣密封（fēng）套中（zhōng），當電流在碳棒之間流過，產（chǎn）生弧光。由於碳電極的成份，決（jué）定它燃燒時產生的（de）光（guāng）的品質，對碳棒的任何改（gǎi）變將改變它們（men）的光（guāng）譜能量分布（SPD），從而改變測試條（tiáo）件。
    封閉式碳弧燈的SPD顯示，它的主要能量集中在3個相當窄的波帶中。在低於345nm處（chù）還有相對（duì）小的能量可采用，在這一段聚合物有zui大吸收靈敏度（dù）。但封閉碳弧燈的光譜功率分布與自然日（rì）光相差較大。碳弧燈既（jì）沒有自然（rán）日光中（zhōng）的短波紫外輻（fú）射，在400~800nm間也沒有日光的高強度能量（liàng）。由（yóu）於這種燈在光譜上與（yǔ）日光存（cún）在較大差異，要（yào）比較自然氣候老化和使用碳弧燈（dēng）的實驗室老化相關性就困難了（le）。

二（èr）． 日光碳弧（hú）燈

日（rì）光碳弧燈與封閉碳弧燈一樣是星（xīng）期老化試驗使用的光源，zui早始於1933年。弧光在三（sān）隊碳棒中的一對產生，用八塊玻璃濾光片環繞（rào）弧（hú）燈，它主要用在塗（tú）料工業中，許多規範中規定使用（yòng）此種光源。
    由於封閉碳弧燈的缺陷，日光碳弧燈碳棒的成份改變，使（shǐ）它的SPD較類似於日光方麵有明顯的改進。但是與（yǔ）日光的SPD比較在350nm和50nm之間（jiān）的很大（dà）差別仍可引起相關性差（chà）。

三． 熒光紫外燈

在理論上進短波能量是主要的。如果它的很少（shǎo）能量就能導致材料的老化。為什麽不顯著增加這能量，達到快（kuài）速試（shì）驗的效果呢？比（bǐ）較FS-40熒光燈的SPD和（hé）Florida太陽光（guāng）的SPD，可以看出達到了增加紫外線能量的設（shè）計標準，不僅是UV能量水平增加，而且光譜範圍也增加到自（zì）然光中沒有的UV能（néng）量。這能量分布的急劇改變可以使許多產品加速損壞。
　　由於熒光裝置中存在（zài）在地球表麵測量時自然日光中沒有的輻射能（néng）量，熒光裝置可以引起非自（zì）然的破壞。另外熒光光源除了很窄的水銀光譜（pǔ）線外，沒有高於375nm的能量，這樣對較長波長的UV能量敏感的材料就可能不會使（shǐ）曝曬在自然日光（guāng）下那樣變化。
　　由於這些固有缺陷，不僅在光譜分布上，而且還有無法（fǎ）控製的其他因素（sù），從而得出不規則的結果。Atlas公司（sī）一般不考慮使（shǐ）用這種光源。我們認為它的（de）主要用途（tú）是作為一個紫外篩選裝置，限於質量（liàng）控製應（yīng）用。 

四． 氙弧燈

的，也是（shì）的光（guāng）源是氙弧燈，它在50年代引入使（shǐ）用時為空氣冷卻係統（tǒng），隨後在（zài）60年代（dài）使（shǐ）用水冷。這種光源（yuán）對本世（shì）紀初形成加速老化的原始概念時期使用密封碳弧燈（dēng）加速老化試驗裝置以很大衝擊。
    無論是空氣冷卻還是水冷卻，氙燈都（dōu）有相同的基本光（guāng）譜能量分布（SPD），冷卻的方式不同，則燈的源光玻璃裝置和結構不同。下麵我們隻限於討（tǎo）論Atlas產品采用的（de）水冷（lěng）係統。
    水冷氙燈（dēng）係統由石英，燃燒管，內，外濾光裝置（zhì）和不鏽鋼裝配組件組成，不鏽鋼部件使各部份（fèn）裝配（pèi）成一個係統。安裝後，將去離子水或蒸餾水（shuǐ）泵入這係統冷卻燈管（guǎn）和吸收長波紅外能量。當（dāng）用硼矽玻璃，內，外濾光時，氙（xiān）燈係統zui近似於自然日光，將外濾光玻（bō）璃（lí）該為鈉鈣玻璃（lí），則接近經過玻璃窗過濾後的自然日光。 

zui初開（kāi）發（fā）的2500W和（hé）6000W氙燈，由於（yú）隨著點燃時間的增加，有黑色沉積物在（zài）電極區形成，隨著繼續使用，沉積從電極區向燈管中心擴大，這些沉積物嚴（yán）重（chóng）影響了燈的能量輸出，使燈的（de）壽（shòu）命縮短，當時，在額定輻射（shè）水平上使用的6000W氙燈，每300~500小時就需要更換。Atlas立即（jí）開始了改進氙燈性能的研究。

1974年秋，在J.NORTON的指導下（xià），研製出了6500W氙燈，這種新的氙燈工（gōng）作在新的（de）金屬件（jiàn）中，用這種新的（de）金屬沒有了電極區，消除了黑色沉積的問（wèn）題。當與Atlas的光監視係統（tǒng）一起使用時，6500W的（de）氙燈使用壽命（mìng）超過1500小時，一般（bān）可（kě）達2000小時。但工作在高（gāo）強度輻（fú）射下的氙（xiān）燈的（de）使用壽命會受影響。

6500W氙燈現在（zài）在Atlas C係列氣候老（lǎo）化儀和褪色試驗儀中使用（yòng）。

氙弧燈（dēng）首先（xiān）用於塑料工業：許多（duō）規範如AATCC，ASTM，ISO和政府的規範（fàn）都將它列入（rù）為使用燈。紡織工業是傳統（tǒng）使用碳弧燈的用戶，現在也改變他們的規範使用氙燈。AATCC不僅規定了使用氙燈，而（ér）且規定（dìng）了使用的（de）輻射水平（píng），以及輻射曝（pù）露劑量（每平（píng）方米多（duō）少焦耳）以便（biàn）產生一個期望的顏色變化。

使用碳弧燈的另一傳統工業是汽車工業，zui近工（gōng）業纖維協會IFAI強調氙弧燈方法已發展作為（wéi）汽車內部裝備，裝飾產品的老化試驗方法（fǎ）。

事實上，在Ci35和Ci65氙燈老化儀（yí）中試驗，證（zhèng）明許多產品（pǐn）與（yǔ）曝露（lù）在Florida試（shì）驗基地的（de）自然老化試（shì）驗結果相關性高達98%。

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