紫外光加速耐候試驗機模擬紫外光和雨水對材料的影響

    自然界的陽光和濕氣對材料的破壞，每年造成難以估計的經濟損失，紫外光加速耐候試

驗機可以再現陽光、雨水和露水所產生的破壞。設備通過將待測材料曝曬放在經過控制的陽

光和濕氣的交互循環中，同時提高溫度的方式來進行試驗。設備采用紫外線熒光燈模擬陽光

，同時還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。          

    只需要幾天或幾周時間，設備可以再現戶外需要數月或數年所產生的破壞。所造成的損

害主要包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強度下降及氧化。設備提

供的測試數據在對新材料的選擇、對現有材料的改進或評估影響產品耐用性的組成變化等方

面有極大的幫助。設備可以*地預測產品將在戶外遭遇的變化。   

紫外線（UV）與陽光的模擬                          

    盡管紫外光（UV）只占陽光的5％，但是它卻是造成戶外產品耐用性下降的主要光照因素。這是因為陽光的光化學反應影響隨著波長的減少而增加。因此在模擬陽光對材料物理性質的破壞影響時，不需要再現整個陽光光譜。在大多數情況下，只需要模擬短波的UV光即可。

    紫外光加速耐候試驗機之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩定，并且能更好的再現試驗結果。采用熒光UV燈模擬陽光對物理性質的影響，例如亮度下降、龜裂、剝落等方面，是的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數的這些UV燈主要產生紫外光，而不是可見光和紅外光。燈的主要差別體現在它們在各自波長范圍內產生的UV總能量上的不同。不同的燈會產生不同的測試結果。實際的曝曬應用環境可以提示應選用哪種類型的UV燈。 
熒光燈的優點在于：快速獲得試驗結果；簡化的光照度控制；穩定的光譜；只需很少的

維護；價格便宜，運行費用合理                           

    UVA-340，模擬陽光紫外線的*選擇                 

    UVA-340可*地模擬臨界短波波長范圍的陽光光譜，即波長范圍為295-360nm的光譜，UVA-340只產生在陽光中能找到的UV波長的光譜。          

    UVB-313，用于zui大程度的加速試驗                    

    UVB-313可以很快地提供試驗結果。它們所采用的短波長UV比目前地球上通常找到的UV光波更為強烈。盡管這些比自然波長短許多的UV光能夠zui大程度地加速試驗，但它同時也會對某些材料造成不符和實際的退化破壞。

標準定義發射300nm以下的光能低于總輸出光能2％的一種熒光紫外燈，通常稱為UV-A燈；發射300nm以下的光能大于總輸出光能10％的一種熒光紫外燈，通常稱為UV-B燈；紫外區分UV-A波長范圍為315-400nm；UV-B波長范圍為280-315nm；

模擬雨水和露水的影響                                  

 在戶外的材料與濕氣接觸的時間，每天可以長達12小時，研究結果表明造成這種戶外潮

濕的主要原因是露水，而不是雨水。紫外光加速耐候試驗機通過一系列*的冷凝原理來模

擬戶外的濕氣影響。在設備的冷凝循環圈中，在箱體的底部有一蓄水箱，并對其進行加熱來

產生水汽。熱蒸汽使試驗箱內的相對濕度維持在100％，并且保持一個相對高溫。產品的設

計確保測試試件實際上構成試驗箱的側壁，從而試件的背面則暴露在室內環境空氣中。室內

空氣的冷卻效用導致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾度的水平。這一溫差的出現導致試

件在整個冷凝循環過程中，其表面始終有冷凝生成的液態水。這種冷凝產物是很穩定的純凈

蒸餾水。這種純凈水提高了試驗的再現率，而同時避免了水漬問題。由于戶外曝曬接觸潮濕的時間每天可以長達12小時，因此紫外光加速耐候試驗機的潮濕周期一般持續幾小時。我們建議每一冷凝周期至少持續4小時。注意到設備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進行的，與實際氣候條件是一致的。

    對于某些應用過程而言，水噴淋能更好的模擬zui終使用的環境條件。水噴淋在模擬由于

溫度劇變和由于雨水沖刷所造成的機械侵蝕是極其有用的。屋面、汽車材料和在金屬建筑或

結構上使用的涂料經常會遭遇到突然的溫度劇變。例如在炎熱的夏季中，當熱量堆積后突然

由于暴雨而消散。這種溫度劇變的后果對于許多材料而言是一種挑戰。紫外光加速耐候試驗

機/噴淋型就是為再現這種條件而專門設計的。                   

    由于經常遭到來自雨水的沖刷，木材的涂料層，包括油漆和著色劑，會出現相應的侵蝕

現象。近期研究結構表明，這種雨水沖刷動作可以將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉

，從而將材料本身直接曝曬在UV和水分的破壞性影響之下。這一過程可以重復多次，從而導致一種材料退化現象，而單靠冷凝方式是無法再現的。          

采 用 光 源                                    

    光源采用8只額定功率為40W的進口紫外熒光燈作發光源。紫外線熒光燈管，分布在機器的兩側，每側各4只。有UVA-340和UVB-313光源供用戶選擇配置； 

    UV-A波長范圍為315-400nm，燈管的發光光譜能量主要集中在340 nm的波長處；

    UV-B波長范圍為280-315nm，燈管的發光光譜能量主要集中在313 nm的波長處；

    由于紫外燈光能量輸出會隨時間而逐步衰減，為了減小因光能量衰減造成試驗影響，所

以本試驗箱在八支燈管中每隔1/4的熒光燈壽命時（燈管使用壽命為：1600H），由一支新燈

管替換一支舊燈管，其位置變換如下圖，這樣，紫外光源始終由新燈和舊燈組成，從而得到一個輸出恒定的光能量。