引(yǐn)言

氣候和陽光(guāng)輻照是(shì)損(sǔn)害塗料，塑料，油(yóu)墨(mò)及其(qí)他(tā)高(gāo)分子(zǐ)材(cái)料(liào)的主(zhǔ)要(yào)原(yuán)因(yīn)，這種損(sǔn)害(hài)包括(kuò)失(shī)光，褪色，黃變(biàn)，開(kāi)裂(liè)，脫皮，脆化(huà)，強度降低及(jí)分(fēn)層
。即使(shǐ)室(shì)內(nèi)的光(guāng)及玻(bō)璃窗透射(shè)的太陽光都會使(shǐ)一些材料老(lǎo)化，比(bǐ)如引(yǐn)起(qǐ)顏料，染(rǎn)料等(děng)褪(tuì)色或變(biàn)色
。

對(duì)許多製(zhì)造商，生產的(dí)產(chǎn)品能夠耐(nài)老化(huà)和(hé)耐光(guāng)性是極其重要的(dí)
。加(jiā)速(sù)老(lǎo)化(huà)和光(guāng)穩(wěn)定性的檢(jiǎn)測設備被廣泛(fàn)用(yòng)於研(yán)究開(kāi)發，質量控製(zhì)和材(cái)料檢(jiǎn)定(dìng)，這些檢(jiǎn)測設(shè)備提供(gōng)快速並(bìng)且可重(zhòng)復(fù)的測(cè)試結果(guǒ)
。

近(jìn)年來(lái)，低價位(wèi)且使用(yòng)方便(biàn)的(dí)實驗(yàn)室(shì)檢測設備(bèi)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來，包括 QUV 加(jiā)速(sù)老(lǎo)化(huà)設備(bèi)(符合 ASTM G154)和(hé) Q-Sun 氙(xiān)燈(dēng)試(shì)驗箱(符合(hé) ASTM G155)
。(QUV 是(shì)世界上(shàng)應(yīng)用(yòng)最廣(guǎng)的(dí)老化(huà)檢測設(shè)備
。它(tā)基(jī)於的原理(lǐ)是：對於(yú)經(jīng)久耐(nài)用的(dí)材料(liào)，紫(zǐ)外綫的(dí)短(duǎn)波長引起最主要(yào)的(dí)老(lǎo)化(huà)損傷
。Q-Sun 氙(xiān)燈(dēng)試驗(yàn)箱模擬太陽光(guāng)的所有(yǒu)光(guāng)譜(pǔ)，包括紫外(wài)綫，可(kě)見光和紅外綫(xiàn)
。)

很顯(xiǎn)然，對(duì)許多產品(pǐn)來說，抗老(lǎo)化(huà)和光(guāng)穩定(dìng)性是很重要的(dí)
。測(cè)試(shì)的(dí)較佳(jiā)方法經常引起(qǐ)爭論
。幾(jī)年(nián)來(lái)，各種(zhǒng)各樣的(dí)方(fāng)法都被用過
。現在大部(bù)分研究者使用自(zì)然(rán)暴(bào)露方(fāng)法測試，氙使(shǐ)弧燈或 QUV 老(lǎo)化(huà)加速(sù)老化(huà)試驗設備
。自(zì)然暴露方法測試有(yǒu)很多(duō)優(yōu)點：實際(jì)，便宜，易(yì)於操作
。然而，大(dà)部分(fēn)製造商(shāng)不(bù)願(yuàn)意等上幾年的(dí)時(shí)間(jiān)來觀(guān)察一種新的改良的產(chǎn)品設計(jì)是否真的(dí)得(dé)到(dào)改進
。

氙(xiān)弧(hú)光(guāng)燈(dēng)試(shì)驗箱(xiāng)和QUV紫(zǐ)外加速(sù)老化(huà)試驗箱是應(yīng)用(yòng)最(zuì)廣泛的(dí)加(jiā)速老(lǎo)化的(dí)檢測設備
。這(zhè)兩種(zhǒng)檢(jiǎn)測(cè)設備(bèi)的測試原理完全不同
。氙燈(dēng)試(shì)驗箱(xiāng)模擬太陽光的所有(yǒu)光(guāng)譜，包括紫外(wài)綫(xiàn)(UV)，可(kě)見光和(hé)紅外(wài)綫(IR)
。氙燈(dēng)光譜在 295 nm到 800 nm範圍內基本(běn)上與太(tài)陽(yáng)光(guāng)光(guāng)譜相(xiāng)吻(wěn)合(如(rú)圖(tú) 1 所(suǒ)示)
。

圖(tú) 1 太陽(yáng)光(guāng)光(guāng)譜與 QUV 和 Q-Sun 光譜之(zhī)間的比(bǐ)較(jiào)

另一(yī)方麵，QUV 不能(néng)模擬全(quán)光譜(pǔ)太(tài)陽光
。它(tā)基(jī)於(yú)的(dí)原理是，對(duì)暴(bào)露在室(shì)外的經久(jiǔ)耐用(yòng)的材(cái)料，紫外(wài)綫的短(duǎn)波段(duàn) 300~400 nm 是引(yǐn)起(qǐ)老化(huà)損害的(dí)最(zuì)主(zhǔ)要(yào)的(dí)原因(yīn)(如(rú)圖(tú) 1 所(suǒ)示)
。從(cóng)圖 1 中(zhōng)可以看出(chū)，在(zài)紫外綫的(dí)短(duǎn)波(bō)區(qū)域，即從(cóng) 365 nm 到(dào)太陽光的(dí)最低波段，QUV 能很好地(dì)模(mó)擬太陽光
。然(rán)而(ér)，對(duì)於長一點的波(bō)長(cháng)它(tā)將無(wú)能(néng)為(wéi)力
。Q-Sun 模(mó)擬(nǐ)太(tài)陽(yáng)光的所有(yǒu)光(guāng)譜(pǔ)，它(tā)被(bèi)用(yòng)來測(cè)試許(xǔ)多(duō)產品(pǐn)，這(zhè)些產(chǎn)品(pǐn)對紫外綫(xiàn)的長(cháng)波(bō)段(duàn)，可見光(guāng)及(jí)紅(hóng)外綫較(jiào)敏感(gǎn)
。

測(cè)試的較(jiào)佳(jiā)方法(fǎ)是什麼(mó)?這(zhè)個問題並不好回(huí)答(dá)
。這(zhè)要(yào)依賴(lài)於你(nǐ)的測試(shì)需要，每(měi)種方法都(dū)可能(néng)非常(cháng)有效(xiào)
。你應(yīng)該根據被(bèi)測產(chǎn)品(pǐn)或材料(liào)，最終使用的(dí)應用條件，你所考慮(lǜ)的(dí)降(jiàng)解模式和預算限製來選(xuǎn)擇合適的(dí)檢測(cè)設(shè)備
。

為了(liǎo)弄(nòng)清(qīng) Q-Sun 和 QUV 之(zhī)間的(dí)差(chà)別，有(yǒu)必要(yào)先(xiān)來進(jìn)一步(bù)了解(jiě)材料(liào)為什(shí)麼會發生(shēng)老(lǎo)化?

1 老(lǎo)化(huà)的三(sān)重(zhòng)要(yào)素：光照，高溫(wēn)和(hé)潮(cháo)濕

最(zuì)大(dà)的老(lǎo)化損害由(yóu)三個因(yīn)素(sù)都會(huì)引起(qǐ)：光照(zhào)，高溫和(hé)潮濕(shī)
。這三個(gè)因(yīn)素中的(dí)任一個都(dū)會引起材料老化(huà)
。它(tā)們往往(wǎng)同時(shí)發(fā)生(shēng)作用，造成的(dí)危害將(jiāng)大(dà)於其中(zhōng)任一因素單獨(dú)作用所(suǒ)造成(chéng)的
。

1.1光(guāng)照(zhào)

不(bù)同(tóng)的材料對(duì)光的(dí)敏感性也不同
。對於(yú)經(jīng)久耐(nài)用(yòng)的(dí)材料，如(rú)大多數(shù)塗(tú)料(liào)，塑料，紫外綫的(dí)短(duǎn)波段(duàn)是引起(qǐ)大部(bù)分(fēn)聚(jù)合(hé)物(wù)老化的原因
。然而(ér)，對於不是(shì)那麼經久耐用(yòng)的(dí)材料，比(bǐ)如(rú)一(yī)些顏料(liào)和(hé)染料(liào)，紫外綫的長波段甚至(zhì)可見光(guāng)也(yě)會(huì)對(duì)其(qí)造(zào)成嚴(yán)重的老(lǎo)化
。

1.2 高溫(wēn)

當溫度升(shēng)高(gāo)時(shí)，光的破壞(huài)作用(yòng)也(yě)將隨之增(zēng)大
。盡(jìn)管溫度不(bù)影響(xiǎng)主(zhǔ)要(yào)的光致(zhì)反(fǎn)應(yīng)，它(tā)卻(què)影響次要的(dí)化(huà)學(xué)反應
。實驗(yàn)室老化(huà)測試必須(xū)提供精(jīng)確的溫度控製(zhì)，通常還通(tōng)過(guò)升溫(wēn)的方法(fǎ)來加(jiā)速(sù)老化過(guò)程
。

1.3 潮濕

露水(shuǐ)，雨水(shuǐ)及(jí)高的濕度是(shì)引起潮濕危(wēi)害(hài)的主要原(yuán)因(yīn)
。我(wǒ)們的(dí)研究表(biǎo)明，放(fàng)在室(shì)外的物品每(měi)天都將(jiāng)長時間處於潮(cháo)濕(shī)狀(zhuàng)態(平均(jūn)每天(tiān) 8~12 h)
。研究也已(yǐ)發現由(yóu)潮氣(qì)形成(chéng)的露水是(shì)室外潮(cháo)濕(shī)的主(zhǔ)要因(yīn)素
。露水(shuǐ)造(zào)成(chéng)的危(wēi)害(hài)比雨水(shuǐ)更大(dà)，因為(wéi)它(tā)附(fù)著在材料上的時(shí)間更長，引起(qǐ)更為(wéi)嚴重(zhòng)的潮濕(shī)吸(xī)收
。

當然(rán)，雨(yǔ)水對(duì)材料的(dí)危害也很大
。雨(yǔ)水(shuǐ)將(jiāng)引起熱衝擊，比如(rú)當一輛汽車(chē)在一個炎熱夏日溫度(dù)升(shēng)高突(tū)然因陣(zhèn)雨而(ér)急(jí)劇降(jiàng)溫(wēn)，從而產生衝擊現(xiàn)象
。雨(yǔ)水(shuǐ)衝刷引起(qǐ)的機械(xiè)侵蝕也(yě)會加(jiā)速(sù)材料發生(shēng)老化，如木(mù)材(cái)塗(tú)層，雨(yǔ)水衝洗去除表麵(miàn)老(lǎo)化(huà)層，將(jiāng)未老(lǎo)化的裏層(céng)暴露於太陽光下(xià)產生進(jìn)一(yī)步老化
。

對於(yú)室(shì)內的(dí)材料，濕氣的(dí)主要作(zuò)用往(wǎng)往是機械應(yīng)力
。它因(yīn)材料試(shì)圖(tú)與(yǔ)周(zhōu)圍(wéi)保持(chí)潮(cháo)濕平衡而引起
。材料所經(jīng)受的(dí)濕氣越大(dà)，需(xū)要克服的應(yīng)力(lì)也越大(dà)
。盡管室內(nèi)物(wù)品，比(bǐ)如(rú)紡(fǎng)織品，油墨隻暴(bào)露於濕氣環境中，但(dàn)它仍是(shì)室(shì)外(wài)材(cái)料發生(shēng)老化(huà)的(dí)一個重(zhòng)要的(dí)因(yīn)素
。在(zài)室外，周圍(wéi)相(xiāng)對濕(shī)度(dù)(RH)將影響一(yī)種(zhǒng)潮濕(shī)材(cái)料(liào)幹燥(zào)速度(dù)
。

QUV和(hé) Q-Sun是(shì)以(yǐ)各(gè)自不同的(dí)方(fāng)式(shì)來(lái)模擬(nǐ)光(guāng)照，高(gāo)溫(wēn)和潮濕
。

2 QUV 老(lǎo)化試驗(yàn)設備

2.1陽光模(mó)擬(nǐ)

QUV 利(lì)用熒光(guāng)紫(zǐ)外綫燈(dēng)來模擬太陽光(guāng)對(duì)耐久(jiǔ)性(xìng)材(cái)料造成(chéng)損害
。紫外燈在電(diàn)學(xué)原理(lǐ)上與普(pǔ)通(tōng)照(zhào)明用的(dí)燈(dēng)很(hěn)相似(sì)，但它主要發射紫外光(guāng)而(ér)非可見(jiàn)光或紅(hóng)外(wài)綫
。

對(duì)於(yú)不同的應用條件，需要不同光(guāng)譜進而需要不同類型(xíng)的燈(dēng)管(guǎn)
。UVA-340 燈(dēng)管(guǎn)對(duì)太(tài)陽光的紫(zǐ)外(wài)短波段模(mó)擬(nǐ)效(xiào)果(guǒ)好
。UVA-340 的光譜能(néng)量分布(bù)(SPD)在太(tài)陽光的(dí)截(jié)止點到(dào)大約 360 nm 範(fàn)圍(wéi)內(nèi)與太(tài)陽光(guāng)譜吻合的(dí)非(fēi)常好(如圖 2 所示(shì))
。

圖2 UVA-340燈(dēng)管(guǎn)是(shì)一(yī)有(yǒu)燈(dēng)管中對太陽(yáng)光(guāng)紫(zǐ)外短(duǎn)波段的(dí)模擬效(xiào)果是(shì)較佳的
。

UV-B型(xíng)燈(dēng)管(guǎn)(如圖(tú) 3 所示)在QUV中(zhōng)也被廣泛(fàn)應用
。它們(mén)比UV-A型(xíng)燈管引(yǐn)起(qǐ)的材(cái)料老化(huà)更快，但(dàn)它(tā)的比太陽(yáng)光截止(zhǐ)點(diǎn)更(gēng)短的(dí)波長量對會許多材料可能產生不切實(shí)際的結(jié)果(guǒ)
。

圖 3 UV-B類(lèi)型(xíng)的燈利(lì)用紫外綫的(dí)短波段(duàn)達(dá)到最快加(jiā)速老化(huà)的目(mù)的，對特別經久(jiǔ)耐用(yòng)的材料的(dí)檢定或質量控(kòng)製(zhì)，它們(mén)非(fēi)常(cháng)有用
。

2.2 輻照(zhào)度控製

為了(liǎo)達到精確(què)且可重(zhòng)復的測(cè)試結果(guǒ)，有必要控(kòng)製 輻(fú)照(zhào)度(dù) (光強(qiáng))很有必(bì)要(yào)
。大多(duō)數(shù)型(xíng)號QUV都裝備有日光眼光強(qiáng)控(kòng)製(zhì)器(qì)
。這種精確的(dí)光控(kòng)係統為使(shǐ)用者提(tí)供(gōng)了選(xuǎn)擇 輻照(zhào)度(dù) 度的(dí)方便
。利用(yòng)日光眼的反(fǎn)饋循環係統，可以(yǐ)連(lián)續(xù)地(dì)，自(zì)動(dòng)地控製且(qiě)精確(què)地保(bǎo)持(chí) 輻照(zhào)度(dù) 
。日(rì)光(guāng)眼靠調整燈的(dí)功率來自動地補償(cháng)燈管老化(huà)和其(qí)他(tā)因素造成的光強變(biàn)化
。圖(tú) 4 展(zhǎn)示了 輻(fú)照(zhào)度 控(kòng)製係統(tǒng)工(gōng)作原理(lǐ)
。在(zài)僅僅(jǐn)幾(jī)天或(huò)幾(jī)周(zhōu)內， QUV能(néng)模擬(nǐ)在(zài)室外(wài)經(jīng)幾個(gè)月甚(shèn)至(zhì)幾年所造(zào)成的(dí)損害(hài)
。

圖 4 輻照度(dù)控(kòng)製(zhì)係(xì)統(tǒng)工作(zuò)原理

圖 4 QUV 照(zhào)度控(kòng)製裝備有日(rì)光眼的 QUV 照(zhào)度(dù)控製(zhì)器比(bǐ)手動(dòng)照度控(kòng)製的(dí)檢測設備(bèi)測(cè)試重復性更好的(dí)測試，因為這些燈(dēng)不必旋(xuán)轉(zhuǎn)，維護措施(shī)也(yě)簡化了
。

在(zài) QUV 內部(bù)，因熒光(guāng)紫外綫燈固(gù)有(yǒu)的光譜穩(wěn)定(dìng)性(xìng)，發光控製(zhì)係統(tǒng)相對(duì)簡單(dān)
。隨(suí)著燈(dēng)管的(dí)老(lǎo)化，所(suǒ)有光源(yuán)的(dí)輸出(chū)都會發生(shēng)衰減(jiǎn)
。然(rán)而(ér)，不像(xiàng)大多數其它類型(xíng)的燈(dēng)管紫外(wài)燈(dēng)的(dí)光(guāng)譜不會隨時間變(biàn)化
。這(zhè)也提高了(liǎo)測(cè)試(shì)結果(guǒ)的重復性(xìng)，也(yě)是(shì)使用 QUV 進行測試的(dí)一(yī)個(gè)主要的優點(diǎn)
。

圖 5 隨(suí)著燈管(guǎn)老化，所(suǒ)有(yǒu)光源的(dí)輸出(chū)都(dū)將衰(shuāi)減(jiǎn)，然而(ér)，QUV 的日光眼控製係統(tǒng)卻能(néng)利(lì)用(yòng)改(gǎi)變(biàn)燈(dēng)的(dí)輸(shū)出功率來保持光(guāng)譜穩定(dìng)

圖 5 所(suǒ)示為(wéi) QUV 中(zhōng)使用(yòng)過 2 h 的燈和(hé)使(shǐ)用過(guò) 5 600 h 燈管(guǎn) 輻照度(dù) 控(kòng)製(zhì)之(zhī)間的(dí)比(bǐ)較
。新燈管和(hé)長時間使(shǐ)用(yòng)過(guò)的燈(dēng)管光譜之間的差別(bié)幾乎難以辨(biàn)別(bié)
。日光(guāng)眼照度(dù)控製器用來(lái)維(wéi)持(chí)光(guāng)強(qiáng)
。另(lìng)外，因為紫外燈固(gù)有(yǒu)的光譜穩定性(xìng)，光(guāng)譜能量分(fēn)布(bù)幾乎保持(chí)不(bù)變(biàn)
。已取(qǔ)得專利的太陽眼控製係統(tǒng)易(yì)於(yú)校(xiào)準，符(fú)合(hé) ISO 標準(zhǔn)可(kě)追溯的(dí)要(yào)求(qiú)
。

2.3 潮濕模擬

測(cè)試(shì)室底(dǐ)部的水(shuǐ)槽被加熱用(yòng)來(lái)產(chǎn)生(shēng)蒸汽(qì)
。在(zài)較高的(dí)溫(wēn)度下，熱(rè)蒸汽使測(cè)試(shì)室(shì)內保(bǎo)持(chí) 100%的(dí)相對濕(shī)度(dù)
。QUV 中，測(cè)試樣(yàng)品(pǐn)實(shí)際(jì)上形成測(cè)試(shì)室的(dí)側壁
。樣品的(dí)另(lìng)一麵暴露在(zài)室(shì)內周圍(wéi)的(dí)空氣(qì)中
。室(shì)內相對較冷(lěng)的空(kōng)氣就使(shǐ)得測試(shì)樣(yàng)品的(dí)表麵(miàn)比測(cè)試室內的(dí)熱(rè)蒸(zhēng)汽的溫(wēn)度低好幾(jī)度
。這一(yī)溫度差產(chǎn)生冷凝(níng)循(xún)環現象(xiàng)在(zài)樣(yàng)品(pǐn)表麵液態形(xíng)式的水慢慢地(dì)凝(níng)結(jié)(如(rú)圖(tú) 6 所示)
。

圖 6 QUV 通過(guò)一(yī)個逼真的冷凝(níng)係統來模擬室(shì)外(wài)潮(cháo)濕侵(qīn)蝕

所(suǒ)形成的冷凝物(wù)是(shì)非常穩定(dìng)，純(chún)度很高的(dí)蒸(zhēng)餾(liù)水
。這種高純的(dí)蒸(zhēng)餾水(shuǐ)增加了(liǎo)測(cè)試(shì)結(jié)果的可(kě)重(zhòng)復性，也(yě)簡化(huà)了(liǎo) QUV 的(dí)安裝(zhuāng)和(hé)操作
。

因(yīn)為材料(liào)在(zài)室外(wài)經受潮(cháo)濕侵蝕的時(shí)間很長，所以(yǐ) QUV 要達(dá)到相同(tóng)的(dí)效果，它(tā)的冷(lěng)凝循環(huán)過程(chéng)至少需(xū)要(yào) 4 h
。另外，冷凝過程(chéng)是在(zài)一較(jiào)高溫度(dù)(一般為(wéi) 50 ℃)下(xià)進(jìn)行的(dí)，這大大加速了(liǎo)潮濕侵(qīn)蝕(shí)
。用 QUV 的長時間(jiān)的(dí)熱(rè)凝(níng)結循環過(guò)程來模擬(nǐ)戶外(wài)的潮(cháo)濕侵(qīn)蝕比其他(tā)一(yī)些(xiē)方法，比(bǐ)如濺(jiàn)水(shuǐ)，浸(jìn)水(shuǐ)或高濕度(dù)都更(gēng)有效(xiào)
。

除了標準的冷(lěng)凝功(gōng)能(néng)，QUV 還可用水(shuǐ)噴(pēn)淋來模擬(nǐ)雨(yǔ)水影(yǐng)響(xiǎng)，比(bǐ)如熱(rè)衝擊或(huò)機(jī)械(xiè)侵蝕(shí)
。使(shǐ)用者可(kě)操作(zuò) QUV 來(lái)產生(shēng)潮濕循環(huán)並(bìng)伴隨紫(zǐ)外(wài)綫，這(zhè)一(yī)模擬(nǐ)與(yǔ)自然老(lǎo)化(huà)非(fēi)常(cháng)相似
。

3 Q-Sun 氙燈試(shì)驗(yàn)箱(xiāng)

3.1 太陽光(guāng)模擬(nǐ)

氙弧(hú)燈(dēng)試驗箱可較好地(dì)模(mó)擬(nǐ)太陽光(guāng)的所有(yǒu)光譜，它(tā)可(kě)產(chǎn)生(shēng)紫(zǐ)外綫(xiàn)，可見(jiàn)光(guāng)和紅外綫
。氙(xiān)弧(hú)光(guāng)燈光(guāng)譜有(yǒu)兩個影(yǐng)響(xiǎng)因素：濾光係(xì)統和光(guāng)源(yuán)穩定性
。

氙(xiān)弧光燈產生(shēng)的(dí)光譜必須(xū)經過濾來(lái)減少不需(xū)要的(dí)光(guāng)譜(pǔ)成(chéng)分(fēn)
。使用不(bù)同類(lèi)型的玻璃濾(lǜ)光器(qì)可(kě)得(dé)到不同的光譜
。濾光(guāng)器(qì)的(dí)使(shǐ)用取(qǔ)決(jué)於(yú)被測(cè)材料和(hé)材料的(dí)最(zuì)終使用條(tiáo)件(jiàn)
。不同的(dí)過濾器(qì)過濾(lǜ)的(dí)光(guāng)譜(pǔ)是(shì)紫外綫(xiàn)的短波段的量不(bù)同(tóng)，這(zhè)將在很(hěn)大程度(dù)上(shàng)影(yǐng)響(xiǎng)老(lǎo)化的(dí)速度(dù)和(hé)類型
。有(yǒu)三種類型(xíng)的經(jīng)常使(shǐ)用(yòng)的(dí)濾光器(qì)：日光(guāng)，窗(chuāng)玻(bō)璃，紫(zǐ)外延(yán)伸過濾(lǜ)器(qì)
。從圖 7 到圖(tú) 9 展示了(liǎo)這些濾光(guāng)器產生的光(guāng)譜，同(tóng)時(shí)也展示了從 295~400 nm 之(zhī)間的紫(zǐ)外綫短(duǎn)波段的一(yī)些光譜的放大(dà)圖(tú)
。

圖 7 日光(guāng)過(guò)濾(lǜ)器和太(tài)陽光譜(pǔ)配備(bèi)有日光(guāng)過(guò)濾(lǜ)器的(dí) Q-Sun 和(hé)太陽(yáng)光之(zhī)間的(dí)比較
。日光(guāng)過濾(lǜ)器(qì)通常(cháng)被用來模擬(nǐ)戶(hù)外(wài)暴露
。

圖 8 窗玻(bō)璃過濾(lǜ)器(qì)和(hé)透過(guò)玻(bō)璃的太(tài)陽光譜(pǔ)配(pèi)備(bèi)有窗玻(bō)璃過濾器的(dí) Q-Sun 和(hé)透(tòu)過(guò)玻璃(lí)的太(tài)陽光之(zhī)間(jiān)的(dí)比較(jiào)
。被設(shè)計用(yòng)來測試室內(nèi)光穩(wěn)定性(xìng)，這種(zhǒng)過(guò)濾(lǜ)器(qì)產生的一(yī)種(zhǒng)光譜與(yǔ)透過玻(bō)璃的(dí)太陽光光譜非(fēi)常相似
。

圖 9 Q/B 擴(kuò)展紫外綫過(guò)濾器(qì)和(hé)太陽(yáng)光(guāng)

圖(tú)9 Q/B擴(kuò)展(zhǎn)紫(zǐ)外(wài)綫過濾器和太陽光譜(pǔ)配備有擴(kuò)展(zhǎn)紫外(wài)綫過(guò)濾(lǜ)器的 Q-Sun 和(hé)太陽光譜之(zhī)間(jiān)的比較
。某些測試標(biāo)準要求(qiú)一(yī)種(zhǒng)光(guāng)譜包含短(duǎn)波紫外(wài)綫，比太陽(yáng)短波(bō)截止點(diǎn)(295 nm)還(huán)短的波(bō)長
。 Q/B 過濾器提(tí)供(gōng)這(zhè)種光(guāng)譜(pǔ)
。盡(jìn)管這(zhè)種過濾(lǜ)器(qì)提供(gōng)不(bù)切(qiē)實際的紫外(wài)綫短(duǎn)波(bō)段，但它(tā)們往往(wǎng)提供更快(kuài)的測試結(jié)果(guǒ)
。

3.2 輻(fú)照(zhào)度控(kòng)製

氙弧燈試(shì)驗箱一般裝(zhuāng)備(bèi)有(yǒu)輻照(zhào)度(dù)控製(zhì)係統(tǒng)
。 Q-Sun 氙使用的日光眼(yǎn)係(xì)統(tǒng)如(rú)圖 10 所示
。

圖 10 Q-Sun 日(rì)光(guāng)眼照度(dù)控(kòng) Q-Sun 的日光眼照(zhào)度控製器自(zì)動地控製和維持(chí)被選擇的(dí)光強(qiáng)

在氙(xiān)弧燈測試係統內，輻照(zhào)度控(kòng)製非常重要，因(yīn)為氙弧(hú)燈(dēng)本身(shēn)的(dí)光(guāng)譜(pǔ)穩(wěn)定性不如(rú)熒(yíng)光紫外燈的好(hǎo)
。圖 11 展示了一(yī)隻新燈和一(yī)隻(zhī)已(yǐ)使用過 1 000 h 的燈(dēng)的(dí)光譜(pǔ)之間(jiān)的差(chà)異(yì)
。很顯然，除控(kòng)製(zhì)點光(guāng)強不變，在(zài)長(cháng)波段，光譜隨時(shí)間(jiān)發(fā)生(shēng)嚴(yán)重(zhòng)的(dí)變(biàn)化
。

因燈管(guǎn)老化(huà)而(ér)產(chǎn)生(shēng)的光譜(pǔ)漂(piāo)移是氙弧(hú)燈固有的(dí)特(tè)性(xìng)
。然(rán)而，有些方法可(kě)用(yòng)來(lái)補(bǔ)償(cháng)這(zhè)一變化
。例如，為了減(jiǎn)小燈(dēng)老化的影(yǐng)響(xiǎng)，可以定期(qī)更(gēng)換(huàn)燈(dēng)管(guǎn)
。同時(shí)，控製 340 nm 或 420 nm 處的照度(dù)，那麼在(zài)一個特定區域，光(guāng)譜(pǔ)的變化量(liáng)將減(jiǎn)到最小(xiǎo)
。盡(jìn)管因燈(dēng)管老化會(huì)引起(qǐ)光(guāng)譜漂移(yí)，氙弧燈(dēng)在抗老(lǎo)化(huà)和光(guāng)穩(wěn)定(dìng)性(xìng)測(cè)試(shì)中已(yǐ)被證明是一種(zhǒng)切(qiē)合(hé)實際(jì)的(dí)光源
。

3.3 潮濕(shī)模(mó)擬(nǐ)

大多數(shù)氙弧光燈(dēng)檢測設備(bèi)通過水噴(pēn)淋或濕度(dù)控製係(xì)統(tǒng)來(lái)模(mó)擬潮濕的(dí)影響
。水(shuǐ)噴淋(lín)的局(jú)限(xiàn)性(xìng)是(shì)當溫度較低的(dí)水(shuǐ)噴(pēn)淋到(dào)溫度(dù)較高(gāo)的被(bèi)測樣(yàng)品上，樣(yàng)品的(dí)溫度也(yě)將(jiāng)隨之(zhī)降低
。這就(jiù)可(kě)能減(jiǎn)慢(màn)了老(lǎo)化的(dí)速度(dù)
。然而，水(shuǐ)噴淋很(hěn)好(hǎo)地模擬熱衝(chōng)擊(jī)和機(jī)械(xiè)侵(qīn)蝕
。在測試係統(tǒng)中，為了(liǎo)防(fáng)止(zhǐ)水(shuǐ)對(duì)樣(yàng)品的(dí)汙染使用高純度(dù)的(dí)水是非常必要(yào)的
。

因為溫度會影響某些室(shì)內使(shǐ)用(yòng)物品(比如紡(fǎng)織(zhī)品或油(yóu)墨(mò))發生老化(huà)的類型和(hé)速(sù)度，在(zài)許(xǔ)多測(cè)試標準中(zhōng)都建議控製(zhì)相對濕度
。Q-Sun 氙燈(dēng)試(shì)驗箱可選(xuǎn)配相(xiāng)對濕(shī)度控(kòng)製(zhì)
。

4 實際(jì)需要(yào)考(kǎo)慮的事項

當然(rán)，不(bù)管一種(zhǒng)測試裝(zhuāng)置(zhì)如何有(yǒu)效，如(rú)果(guǒ)它的(dí)購買價(jià)格和運(yùn)行成(chéng)本(běn)太高(gāo)的話，那(nà)它也沒(méi)有實際(jì)應(yīng)用(yòng)價值
。這就(jiù)是為什麼(mó)購買價(jià)格(gé)，運(yùn)行成(chéng)本(běn)，維護費用(yòng)是一些(xiē)不(bù)容忽視(shì)的重要因(yīn)素(sù)的原因
。在考慮(lǜ)一種檢測設備的優(yōu)點(diǎn)時(shí)也應(yīng)考慮到這些因素的影響
。圖(tú) 10 Q-Sun 太陽(yáng)眼輻(fú)照度控製(zhì) Q-Sun 的太陽眼輻(fú)照(zhào)度控製(zhì)係(xì)統能自動地(dì)控製和維持(chí)一定的光(guāng)強
。

圖 11 在使用 1000 個(gè)小(xiǎo)時(shí)以後，氙弧(hú)光燈的(dí)光(guāng)譜

4.1購買價(jià)格(gé)

一般地(dì)，QUV 比(bǐ) Q-Sun 便宜(yí)
。具體(tǐ)情況取決(jué)於(yú)您所購(gòu)買的產品類(lèi)型和型(xíng)號(hào)

4.2 測試室(shì)大(dà)小

當評(píng)估一個試驗箱(xiāng)的(dí)價格(gé)時，應(yīng)該(gāi)考慮到它(tā)的容積
。

一個(gè) QUV/se 和一個(gè) Q-Sun Xe-1 在購買時價格相(xiāng)當，但(dàn)它們的容積相(xiāng)差(chà)很(hěn)大(dà)
。QUV 大(dà)約是(shì) Q-Sun Xe-1 容積的 5 倍
。QUV 的(dí)容(róng)積比(bǐ) Q-Sun Xe-3 的也大(dà)，Q-Sun Xe-3 僅提供(gōng) QUV 容(róng)積的 72%
。

4.3 三維測試(shì)樣品

Q-Sun 對所測(cè)樣品的(dí)類(lèi)型(xíng)比較靈(líng)活
。它除了可(kě)測(cè)試平麵試樣(yàng)外，還可(kě)測試三(sān)維部件，試管及(jí)玻璃皿(mǐn)
。QUV 可安(ān)裝相對較薄(báo)的平(píng)板(bǎn)或樣品
。

4.4 易(yì)於使用(yòng)和維(wéi)護

QUV 和 Q-Sun 使用維護都(dū)很方(fāng)便
。這兩(liǎng)種(zhǒng)試(shì)驗設備可以全自動一天 24 h 連續工(gōng)作，一周 7 天連續工(gōng)作(zuò)
。定(dìng)時(shí)器可使測試(shì)在任何(hé)特定的(dí)時(shí)間(jiān)停止
。專利的自動(dòng)校(xiào)正係(xì)統和輻照度(dù)校正儀來(lái)進行(háng)校準(zhǔn)也很(hěn)簡(jiǎn)單(dān)
。當儀器(qì)光強穩定時按下按鈕，校準即(jí)完(wán)成
。在此(cǐ)過程中(zhōng)，測(cè)試(shì)樣品和(hé)光源均處(chǔ)於待(dài)工(gōng)作(zuò)狀(zhuàng)態
。

Q-Sun氙(xiān)燈(dēng)試(shì)驗箱和(hé)QUV加(jiā)速(sù)老化試(shì)驗箱(xiāng)均(jūn)被設(shè)計的非(fēi)常人性(xìng)化(huà)
。Q-Sun的前(qián)門，QUV的(dí)兩邊(biān)的翻(fān)蓋(gài)門，使得燈管和(hé)樣品(pǐn)安裝(zhuāng)都(dū)很(hěn)容(róng)易
。

4.5 維(wéi)護(hù)費用

QUV和Q-Sun的維(wéi)護費(fèi)用(yòng)都較(jiào)低(dī)
。Q-Sun每(měi)年(nián)更換燈(dēng)管費用(yòng)比QUV/se和(hé)QUV/spray的(dí)高的多
。 Q-Sun的電能(néng)消耗也較(jiào)多(duō)
。另外，QUV/se和 QUV/basic可(kě)用(yòng)一(yī)般(bān)的自來水，而Q-Sun要求去離(lí)子(zǐ)水
。總之(zhī)，QUV每(měi)年(nián)的使(shǐ)用費用比Q-Sun少(shǎo)的(dí)多
。

5 技(jì)術總結(jié)：根據需(xū)要(yào)選(xuǎn)擇(zé)試驗(yàn)設備(bèi)

到底選(xuǎn)擇哪種老化(huà)及光(guāng)穩定(dìng)性的測(cè)試設備(bèi)，尤其(qí)是初(chū)次(cì)選(xuǎn)擇(zé)時(shí)
。下(xià)麵給出(chū)一(yī)些選擇建(jiàn)議(yì)，見表 1
。