主要測試目的

在材料性能測試領(lǐng)域，光老化測試扮演著至關(guān)重要的角色。其核心目標(biāo)是通過加速試驗模擬自然光長期暴露的作用，以揭示材料的耐候性。在自然環(huán)境中，陽光的長期照射會對材料產(chǎn)生諸多不利影響，例如塑料制品可能出現(xiàn)變色、龜裂、強度下降等問題，涂層材料可能會剝落、褪色等。

光老化測試能夠提前預(yù)估材料在實際使用過程中因光照引發(fā)的性能變化。以戶外使用的塑料家具為例，通過光老化測試，可以確定其在特定光照條件下的使用壽命，幫助制造商優(yōu)化產(chǎn)品配方，提升產(chǎn)品的耐久性，同時為消費者提供合理的產(chǎn)品使用預(yù)期。

氙燈

氙燈是一種特殊的光源，其本質(zhì)是填充氙氣的光電管或閃光電燈。氙燈的獨特之處在于其光譜能量分布與陽光中紫外、可見光部分極為相似，能夠較為精準(zhǔn)地模擬自然陽光的光譜特性。氙燈憑借其全光譜的輸出特性，能夠同時涵蓋這些波段的光，為材料的老化測試提供一個接近真實自然光照環(huán)境的試驗條件。在材料耐候性研究中，氙燈的應(yīng)用極為廣泛，尤其是在需要綜合評估材料在全光譜光照下的性能變化時，氙燈幾乎是不可或缺的工具。

熒光紫外燈

熒光紫外燈則專注于紫外光的模擬。它是一種特殊的熒光燈，其發(fā)射的 400nm 以下紫外光的能量至少占總輸出光能的 80%。這種燈的設(shè)計初衷是為了集中模擬陽光中最具破壞性的紫外光部分。紫外光是導(dǎo)致材料老化的重要因素之一，其高能量的光子能夠破壞材料分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵，引發(fā)一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，從而加速材料的老化過程。熒光紫外燈通過產(chǎn)生高強度的紫外光，能夠在較短的時間內(nèi)模擬出材料在長期紫外光照射下的老化效果，為研究材料的紫外光耐受性提供了高效、便捷的手段。在一些對紫外光敏感的材料測試中，熒光紫外燈能夠快速篩選出材料的耐紫外性能，幫助研究人員和企業(yè)快速評估材料在戶外紫外光照環(huán)境下的適用性。

UV 測試與氙燈測試在光老化測試領(lǐng)域各有側(cè)重，它們的關(guān)鍵區(qū)別主要體現(xiàn)在波長范圍和考慮的影響因素上。UV 測試主要考慮紫外光對產(chǎn)品的影響，其波長范圍為 300~400nm。這一波段的紫外光是導(dǎo)致材料老化的主要因素之一，UV 測試通過集中模擬這一波段的光，能夠快速、高效地評估材料在紫外光作用下的老化特性。而氙燈測試則更為全面，它不僅考慮紫外光的影響，還考慮可見光的影響，其波長范圍為 300~800nm。可見光雖然能量相對紫外光較低，但在長期光照過程中也會對材料產(chǎn)生一定的影響，如引發(fā)光致變色等現(xiàn)象。氙燈測試通過模擬全光譜的光照條件，能夠更全面地評估材料在戶外實際使用環(huán)境中的耐候性，綜合考慮多種光波段對材料性能的影響。

在 UV 測試領(lǐng)域，已經(jīng)形成了一系列廣泛認(rèn)可的測試標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)為 UV 測試的規(guī)范化操作提供了科學(xué)依據(jù)。

ASTM G154-2006 非金屬材料UV熒光燈暴露照射

ISO 4892.3-2006 塑料實驗室光源暴曬方法 第3部分：熒光紫外燈

GB/T 16422.3-1997塑料實驗室光源暴曬方法 第3部分：熒光紫外燈

這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和應(yīng)用，使得 UV 測試在全球范圍內(nèi)能夠按照統(tǒng)一的規(guī)范進(jìn)行，提高了測試結(jié)果的可靠性和可比性，為材料的耐候性研究和質(zhì)量評估提供了有力支持。

氙燈測試作為一種能夠模擬全光譜光照條件的測試方法，也有著一系列重要的測試標(biāo)準(zhǔn)。

ISO 4892.2-2006 塑料實驗室光源暴曬方法 第2部分，氙燈光源

GB/T 16422.2-1999 塑料實驗室光源暴露試驗方法 第2部分 氙弧燈

SAE J2527-2004 用受約束的發(fā)光氙弧設(shè)備對汽車外部的材料加速暴露試驗方法

這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和應(yīng)用，使得氙燈測試在全球范圍內(nèi)能夠按照統(tǒng)一的規(guī)范進(jìn)行，為材料在全光譜光照條件下的耐候性研究提供了可靠的測試依據(jù)。

1.原理上識別

氙燈老化試驗箱的原理是模擬全陽光的光譜來對試驗物品進(jìn)行照射，其光譜中包含了紫外光、可見光和紅外光等多種波段的光，屬于純陽光光照的模擬。這種全光譜的模擬方式使得氙燈老化試驗箱能夠較為全面地評估材料在戶外自然光照條件下的老化特性。

而 UV 紫外老化試驗箱則只產(chǎn)生對試驗物品影響最大的紫外光，相比氙燈而言，光譜單一，但老化強度要高很多。UV 紫外老化試驗箱通過集中產(chǎn)生高強度的紫外光，能夠在較短的時間內(nèi)模擬出材料在紫外光作用下的老化效果，特別適合于快速篩選材料的紫外光耐受性。

2.試驗方式

紫外光燈照射老化試驗利用熒光紫外光燈模擬太陽光對耐久性材料的破壞性作用。熒光紫外燈在電學(xué)原理上與普通的照明用冷光日光燈相似，但能生成更多的紫外光而非可見光或紅外光線。這種試驗方式主要關(guān)注紫外光對材料的破壞作用，能夠快速、高效地進(jìn)行測試。而氙燈老化試驗箱的氙弧輻射試驗被認(rèn)為是非常能模擬全太陽光譜的試驗，因為它能產(chǎn)生紫外光、可見光和紅外光等多種光波段。這種試驗方式能夠綜合評估材料在全光譜光照條件下的性能變化，其結(jié)果更接近材料在實際戶外使用環(huán)境中的老化情況，因此在國內(nèi)外被認(rèn)為是廣泛采用的方法。

3.實際用途方面

在實際的應(yīng)用中，氙燈老化試驗箱的使用較多，這主要是由于氙弧燈能夠模擬全陽光，使得其測試結(jié)果更具代表性。此外，氙燈老化試驗箱的使用成本相對較低，也促進(jìn)了其在材料耐候性測試領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。而在國外，氙燈老化試驗箱和 UV 紫外老化試驗箱的使用都非常多。UV 紫外老化試驗箱由于能夠模擬陽光中具有破壞效果的紫外光，使得其試驗效率和老化效果更加明顯，特別適合于對紫外光敏感材料的快速測試和篩選。