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汽车实验室气候老化试验


汽车实验室气候老化试验
第一部分: 第一部分:氙灯暴露试验
氙灯老化的优点:与其他光源相比,氙灯在紫外和可见光波段范围内其光谱 能量分布和太阳光最接近;通过不同的滤光器组合,可以模拟不同光谱能量分布 的光,如可以模拟户外日光和模拟透过玻璃后的日光。目前应用最广泛,已逐步 代替碳弧灯,成为实验室气候老化最常用的方法。

氙灯试验设备的分类:

氙灯试验设备的分类:
1、按氙灯管的冷却方式:水冷和风冷; 2、按试样安放装置,分为旋转式试样安放装置和静态平板式试样安放装置。 氙灯的主要试验条件: 1、光照,由照射到试样表面的氙弧灯的光谱能量分布(SPD, Spectral Power Distribution)h 和氙弧灯的副照度决定。 2、温度,包括试验箱内温度、黑标温度或黑板温度; 3、相对湿度 4、喷水 举例:SAE J 2527 典型试验程序
参数 试验段 时间 (min) 1 2 3 4 60 40 20 60 辐照度 (W/m2,340nm) 黑暗 0.55 0.55 0.55 前面和背面 不喷水 前面 不喷水 喷水 黑板温度 (℃) 38 70 70 70 箱体温度 (℃) 38 47 47 47 相对湿度 (%) 95 50 50 50

试验条件的实现: 试验条件的实现:
1、光谱 光源能量分布-采用滤光器 日光滤光器,模拟户外阳光(汽车外部材料) 窗玻璃滤光器,模拟透过窗玻璃的阳光(汽车内部材料) 扩展紫外线滤光器,光谱中具有短波紫外线(250-290nm) ,这些紫外线在

户外阳光中是不存在的(美系汽车试验标准,如 SAE J2412、SAE J2527) 副照度:试样表面单位时间、单位面积内接受的辐射能量,一般以 W/m2, 该值与光谱波段有光。目前氙灯试验设备中采用的监测波段主要有以下几种: 340nm; 420nm; 320-400nm; 300-800nm; 2 温度 照标准温度(BST)或黑板温度(BPT)监测试样表面可能达到的最高温度。 试样表面的温度取决于试样周围的空气温度、试样对氙弧光能的吸收和发射、试 样内部的热传导率、试样和空气制件的热传导率以及试样和试样架之间的热传 导。 由于每个样品情况各不相同。 因此, 监测每一个样品的表面温度是不现实的, 实际采用黑标准温度(BST)或黑板温度(BPT)来监测。两种的区别在于 BST 是绝热安装的,而 BPT 是非绝热安装的。 3 湿度(不详细介绍) 4 喷水 模拟自然界中的降雨或凝露,对试样产生热冲击效应,也会对其他化学反应 产生影响, 常用于户外材料的试验中。 喷洒用水的一半要求: TDS 含量小于 1ppm; 硅含量含量小于 0.1ppm。

汽车内部材料氙灯试验的特点: 汽车内部材料氙灯试验的特点:
1、采用窗玻璃滤光器 DIN 75202、JASO M346 采用的窗玻璃滤光器,SAE J2412 采用扩展紫外滤 光器,而且去使用和黑暗段,但欧洲的标准多采用连续光照。 2 无喷水 3 高温 欧 洲 汽 车 行 业 通 常 采 用 黑 标 温 度 为 100 ℃ ( ISO 4892-2,ISO 105-B06,VDA75202) ;法国汽车行业采用黑标温度为 90℃,但现在很多也改为 100℃;有些采用更严格的温度,如 115℃;美国和日本,通常采用黑板温度为 89℃(如 SAE J2412、JASO M346) 。

汽车外部材料氙灯试验的特点: 汽车外部材料氙灯试验的特点:
1、采用日光过滤器 ISO 11341、JASO M351 采用的是日光过滤器;SAE J2527 采用扩展紫外线

过滤器或日光过滤器。 2、喷水 ISO11341 的喷水周期为 18min 向试样表面喷水,102min 干燥; SAE J2527 一个周期分为四段,两段采用了喷水,一段是光照的同时向试样 表面喷水,一段是黑暗段,同时向试样的表面喷水。

标准物质的应用: 标准物质的应用:
1、蓝色羊毛标准物质 ISO 蓝色羊毛标准物质 1-8;每一代号高的比低的色牢度高 1 倍; AATCC 蓝色羊毛标准无二致 12-19 2 聚苯乙烯标准塑料片

标准物质的作用
1、色牢度评级; 2、暴露周期的控制; 3、验证仪器的准确性; 4、PS 标准塑料片还可用于色差评级;

第二部分: 第二部分:荧光紫外灯暴露试验
原理:试样暴露在由程序控制的环境条件下,该环境条件包括紫外、温度、 湿度等环境条件,一定时间后,进行有关性能的监测,得到试验前后的性能变化 值,从而评价试验样品的耐老化性。

试验主要条件: 试验主要条件:
1、光照,由照射到试样表面的紫外线的光谱能量分布(由紫外灯的种类决 定,如 UVA-340 或 UV313)和紫外线的副照度决定; 2、黑板温度/黑标温度 3、凝露 4、喷水 一般情况下,光照、凝露、喷水在一个试验过程中只选择一个(三个条件的 排斥性) ,如以下:
程序 紫外灯 试验段 副照度 (W/m2) 黑板温度 (℃) 是否冷 凝 是否喷 水 时间(h)

a 1 UVA-340 b A 2 UVB-313 B A 3 UVA-340 B C 1.55 0.71 0.89

60±3 50±3 60±3 50±3 60±3 不控 50±3

否 是 否 是 否 否 是

否 否 否 否 否 是 否

8 4 4 4 8 0.25 3.75

试验条件的实现: 试验条件的实现:
1、光源 荧光紫外灯的种类:UVA-340,辐射峰值在 340nm 处,直接模拟日光中紫 外辐射; UVB-313, 辐射值在 313nm 处, 获得加速效果。 也有不常见的 UVA-351) ( 2、黑板温度/黑标温度:荧光紫外灯没有热效应(与其他光源区别的地方) 3、凝露 4、喷水

汽车行业荧光紫外灯暴露试验主要标准简介: 汽车行业荧光紫外灯暴露试验主要标准简介:
ASTM G154,适用于各种非金属材料; GB/T 4892-3,GB/T 16422.3,主要是塑料件; GB/T 14522,适用于塑料、涂料、橡胶; ISO 11507,适用于各种非金属材料; SAE J2020,适用于汽车外部材料。

试验条件的选择
1、荧光紫外灯的选择 UVA-340:直接模拟日光中紫外辐射; UVB-313:加速效果 2、试样表面温度 3、凝露

第三部分:金属卤素灯暴露试验 第三部分:

特点:全光谱范围内模拟太阳辐射,在总成或整车应用广泛,特别是同一部 件不同材料之间或几个不同部件之间的老化行为。 原理:试样暴露在程序控制的环境条件下,该环境条件包括副照度、温度、 湿度等环境条件,一定时间后,进行有关性能的控制,得到试验前后的性能变化 值,从而评价试验样品的耐老化性。 试验条件:光照(SPD 和副照度) 、温度、湿度。 试验设备:试验箱型和整车实验室型。 光谱能量分布: 滤光器,分为户外滤光器和户内滤光器。 IEC 60068-5 光谱能量分布见下:
光谱区域 波段 (mm) 副照度 (W/m2) 容差(%) 5 ±35 63 ±25 200 ±10 186 ±10 174 ±10 492 ±20 紫外线 B 280-320 紫外线 A 320-400 400-520 可见光 520-640 640-780 红外线 780-3000

温度的控制: 1、箱内空气温度 和氙灯、紫外的区别:对温度控制要求较高,很多有升温、降温速度。 2、黑标准温度(和氙灯类似)

汽车行业标准简介: 汽车行业标准简介:
IEC 60068-2-5,GB/T 2423.24,主要用于电子电器(包括车载电子电器)产品; DIN 75220,主要用于汽车部件,总成甚至整车,基本试验段可分为户外白天,户内 1-白天,户内 2-白天,黑夜四种条件,目前汽车行业应用标准较多。

第四部分: 第四部分:碳弧灯暴露试验
目前基本被氙灯取代,但在日系车中,应用还较多,主要相关标准有:ISO 4892-4,ASTMG512,ASTMG153,GB/T 16422.49。 备注:由于应用较少,本次不详细介绍。


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