GB/T16422.2实验室光源暴露试验方法：氙弧灯

下面由科赛德仪器为大家介绍GB/T16422.2实验室光源暴露试验方法：氙弧灯（推荐使用科赛德品氙灯老化机），该标准测试要求使用水冷氙弧灯耐候试验机进行实验，使用全光谱290-800nm波段、550W/m2的辐照强度进行实验。

3原理

3.1配备了合适滤光器的氙弧灯在维护适当时,用来模拟日光中紫外区域和可见光区域的光谱能量分布。
3.2试样暴露于不同等级的光.热、相对湿度以及水(见3.4)的可控环境条件中。
3.3暴 露条件因以下选择而变化:
a) 滤光器;
b)辐照度;
c) 光暴露过程中的温度;
d)当暴露条件需控制湿度时,在光照和暗周期过程中试验箱的空气相对湿度;
e) 试样润湿方式(见3.4);
D水温和润湿周期:
g)光照和暗周期的相对时间 长度。
3.4润湿通常由采用去离子水喷酒试样 .将试样浸入水中或在暴露试样的表面凝结水气三种方式产生。
3.5试验过程可包括试样表面上辐照度和辐射暴露量的测量.
3.6建议将- 种已 知性能的相似材料(对照物)与试验试样同时暴露来提供标准比对。
3.7在不同设备中暴露的试验结果不宜进行比较,除非在用于特定材料暴露的设备间已建立了适当的统计学关系。
4设备
4.1实验室光源
4.1.1概述
光源应由一个或多个有石英封套的氙弧灯组成,其光谱范围包括波长大于270nm紫外光、可见光及红外光。为了模拟日光,应使用滤光器来滤除短波长的紫外辐射(方法A,见表1)。采用可降低波长310nm以下辐照度的滤光器来模拟透过窗玻璃后的日光(方法B,见表2)。另外,使用滤除红外辐射的滤光器可防止对试样产生不切实际的加热，这种加热会引起户外暴露不会出现的熱降解。
注: CIE 85描述了多种不同大气环境下的太阳光谱辐照度。GB/T 16422的本部分采用的B光基准引自CIE 85:1989中的表4.
4.1.2配置 日光滤光器的氚弧灯的光谱辐照度
为了模拟日光,采用滤光器对氙弧灯进行光过滤CIE85:1989,表4).表1给出了在紫外波长范围内相对光谱辆照度的最小限值和最大限值(亦见附录A.
本表给出了在给定带宽内的辐匹度占290nm~400nm总辐照度的百分比。要检湖一个特定滤光器或滤光器组是否符合本表要求,应发量250 nm~400 nm的光谱辐照度。然后将每一带宽内的总辐照度加和，再除以290nm~400nm间的总辐照度，
针对按设备制造商建议使用的不同产品批次和不同使用期限的配置日光博光器的水冷和风冷氙弧灯,本表中的最小限值和最大限值是该设备超过100次的光措辐照度捌批结果中。当获得更多的光谱辐照度数据时，限值可能会发生微小变化。最小限值和最大限值相对于所有测量平均值的分布至少是三西格玛水平。
最小限值列加和与最大限值列加和不一.定为100%，因为它们只是代表测盘数据的最小值和最大值。对于任:一单独的光谱辐照度分布,本表申各带宽计算得到的百分比加和为100%。对于任一配置日光谑光器的氙弧灯，每一带宽内计算得到的百分比应在给定的最小限值和最大限值之间。可以预测到使用不同氙弧设备获得的暴露试验结果会不同，因为光谱辐照度随误差允许大小而变动。联系低弧设备制造商来获取所用氙弧灯和滤光器详细的光谱辐照度数据。
CIE85:1989申表4给出了全球太阳光辐照度的数据,该数据是在相对空气质量为1.0、标准温度和压力下臭氧柱压为0.34 em、可析出水蒸气压力为1.42 em、在500 nm处气溶胶衰减的光谱学深度为0.1的水平表面上测得的。这些数据是配置日光源光器的氨弧灯的目标值。
对于CIE 85:1989中表4描述的太阳光光谱，以占290 nm~800 nm总辆照度的百分比表示的紫外辐照度(290 nm~400 nm)为11%，可见光辐照度(400 nm~800 nm)为89%。暴露在氙强灯下的试样,其表面紫外辐照度与可见光辐照度会根据暴露试样的数址和它们的反射率的不同而不同。
4.1.3配置窗玻璃滤光器的氙弧灯的光谱辐照度
为了模拟透过窗玻璃后的日光,采用滤光器对氙弧灯进行光过滤。表2给出了在紫外波长范围内相对光谱辐照度的最小限值和最大限值(亦见附录A)。
“本表给出了在给定带宽内的辐照度占290nm~400nm总辐照度的百分比。要检测一个特定滤光器或滤光器组是否符合本表要求,应测量250 nm~400 nm的光谱辐照度。然后将每一带宽内的总辐照度加和,再除以290nm~400nm间的总辐照度。
针对按设备制造商建议使用的不同产品批次和不同使用期限的配置窗玻璃津光器的水冷和风冷氙弧灯,本表中的最小限值和最大限值是该设备通过30次的光谱辐照度测量结果0。当获得更多的光谱辐照度数据时,限值可能会发生微小变化。最小限值和最大限值相对于所有测量平均值的分布至少是三西格玛水平。
“最小限值列加和与最大限值列加和不一定为 100%，因为它们只是代表测量数据的最小值和最大值。 对于任一单独的光谱辐照度分布,本表中各带宽计算得到的百分比加和为100%。对于任-配置窗玻璃冰光器的氙弧灯，每一带宽内计算得到的百分比应在给定的最小限值和最大限值之间。可以预测到使用不同凯弧设备获得的暴露试验结果会不同,因为光谱辐照度随误差允许大小而变动。联系氨弧设备制造商来获取所用氙弧灯和滤光器详细的光谱辐照度数据。
CIE85;1989表4的光谱经窗玻璃作用后的值,可由CIE85:1989表4中的数据乘以3mm厚安玻璃的光谱透过率得到(参见ISO11341)。这些数据是配置窗玻璃滤光器的氩弧灯的目标值。
对于CIE85;1989中加窗玻璃的数据，以占300nm~800nm总辐照度的百分比表示的紫外辐照度(300nm~400 nm)为9%，可见光辐照度(400 nm~ 800 nm)为91%。暴露在鼠弧灯下的试样,其表面紫外辐照度与可见光辐照度会根据暴露试样的数量和它们的反射率的不同而不同。
4.1.4辐照度均匀性
样品暴露面上任一位置的辐照度至少应为该暴露面最高辐照度的80%，如果不能满足此要求,应按ISO 4892-1对暴露样品进行周期性换位。
注:对于一些高反射率的材料，即使当暴露区域内的辐照度均匀性在极限范围内而不要求周期性换位时，仍然推荐用周期性换位来确保样品号露的均匀性。
4.2试验箱
试验箱的设计可不同,但应由惰性材料构造。试验箱的辐照度和温度均应可控。对于需要控制湿度的暴露试验，试验箱应包含符合Iso4892-1要求的湿度控制装置。当暴露试验需要时，设备也应包含提供喷淋的装置或在试样表面形成凝露的装置,或者将试样浸人水中的装置。喷淋使用的水应符合
ISO 4892-1的要求。
光源的定位应使试样表面的辐照度符合6.1要求
注,如果光源系统(一-支或多支灯)置于试验箱中央位置,通过使用旋转试样架或变换试样位置.成旋转光源可降低
光源偏心率对暴解均匀性的影响。
如使用这些灯会产生臭氧,则应把灯与试样和操作人员隔离。如果空气流中存在臭氧,应按照国家
相关规定将其排放到建筑物外。
4.3 辐照仪
使用的辐照仪应符合 ISO 4892-1中的要求。
4.4黑标温度计或黑板温度计
使用的黑标温度计或黑板温度计应符合ISo 4892-1中的要求。
4.5 润湿和控湿装置
4.5.1 概述.
试样可在喷淋凝露或浸润状态的湿度环境下暴露。表3和表4给出了使用喷淋的暴露条件。如
果用凝露,浸润或其他方法对试样进行湿暴露,具体的步骤和所用暴露条件应在试验报告中说明。
表3和表4还给出了要求控制相对湿度与不要求控制相对湿度的暴露条件。
注:空气相对经度会对聚合物的光降解有显著影响。
4.5.2相对湿度控制装置
对于要求控制相对湿度的暴露,用来测量相对湿度的传感器的位置应符合ISO 4892-1中的规定。
4.5.3喷淋系统
试验箱应按规定条件在试样正面或背面安装间歇喷淋的装置。喷淋水应在试样表面均勾分布。喷淋系统应由不会污染喷淋水的耐腐蚀材料制备。
喷到试样表面水的电导率应低于5 puS/cm,不溶物含量小于1 ug/g,且在试样表面不留下可见的污迹或沉积物。硅含量应保持在0.2 μg/g以下。可利用去离子和反渗透作用相结合来制备所需质量的水。
4.6试样架
试样架可为开放式框架,使试样背面外露或者为试样提供固体背板。它们应由不会对暴露结果产生影响的惰性材料制备,例如耐氧化的铝合金或不锈钢。黄铜、铁或紫铜不应在试样附近使用。所用的背板可对结果产生影响,因此背板的使用及试样与背板间的空腺应由相关方商定,特别是对于透明试样。
4.7性能变化评价设 备
用于评价性能变化的设备应符合IsO4582的要求。
5试样
见ISO 4892-1.
6试验条件
6.1 辐照
除非另有规定,按表3和表4的辐照条件来控制辐照度。也可由相关方商定使用其他的辐照条件.
辐照度及其对应的带宽应在试验报告中注明。
6.2 温度
6.2.1黑 标温度或黑板温度
表3给出了仲裁试验中使用的黑标温度。对于常规的试验。可用黑板温度计代替黑标温度计(见表4)。但应认识到由于它们的号热性不同,两种类型的温度计测得的温度不同(见ISO 4892-1)。
注1:如使用黑板温度计,在典型的暴露条件下显示的温度会比黑标温度计显示的温度低3 C~12 C.
如果使用黑板温度计，黑板材料、温度传感器的类型及其在平板上的安装方式应在试验报告中
注明。
注2:如在特定暴据条件中使用更高的温度(见表3中的循环3.4.7.8和表4中的循环1112.15.16),试样产生热降解的趋势会地加，且会影响试验结果。
经相关方高定可使用其他温度,但应在试验报告中注明，
如果使用贺淋,对温度的要求适用于干周期未期。如果在短时的喷淋过程中温度来达到稳定,应在干周期内达到并维持指定的温度，并记录干周期内的最高温度
注3,可按Iso 4892-1的规定用白标/白板温度计测试白标/白板温费以获得不同颜色试样表温度的范围。
6.2.2箱体内空气温度
暴践过程中可将箱体内的空气控制在指定的温度,也可不控制箱体内的空气温度(见表3和表4)。
6.3箱体内空气相对湿度
暴露过程中可格箱体内空气控制在指定的相对湿度,也可不控制其相对显度观表3和表4)。
6.4喷琳循环
喷淋周期应由相关方商定，优先选用表3或表4中的方法A。
6.5 暗周期的循环
表3和表4中的条件适用于连续辐照的试验。可使用更复杂的循环，这些循环可包括高湿度和/或
在试样表面产生凝醒的暗周期。
应在试样报告中注明试验的详加条件。
6.6暴露条件 .
表3和表4给出了使用日光滤光器(方法A)和使用窗玻璃滤光器(方法B)进行暴露的多组条件。I
如未指定暴露条件,采用循环1。
7步骤
7.1 概述
在每个暴露试验中，建议每种被测材料至少暴露三个试样以便对结果进行统计学评估。
7.2试样 的安装
将试样以不受任何应力的方式固定在设备中的试样架上。每个试样应作不易消除的标记,此标记.
的位置不应影响后续的试验。为了检查方便,可以设计试样放置的布置图。