咱们先从氙灯老化说起。

1.氙灯老化主要模拟太阳光总光谱。

2.氙灯老化试验箱，又称氙灯耐（nài）候（hòu）试验箱，利用能模拟全太阳光光谱（pǔ）的氙弧灯（dēng），再现（xiàn）不同环（huán）境下的破坏性光波，可为（wéi）科学研究（jiū）、产品开发和质量控制提供相应的环（huán）境模拟和加速老化（huà）试（shì）验。

氙灯老化试验箱可用于选（xuǎn）择新材料，改变现有材料，或评估材料成分变化后耐（nài）久性的变化。它能很好地模拟材料在不同环境条件下暴露于阳光下的变化。

通过材料样品暴（bào）露于氙弧灯的光和热辐射下的老化试验，评价部分材料在高温光源作用下的耐光性和耐（nài）候性。主要（yào）用于汽车、油漆、橡胶（jiāo）、塑料、颜料、粘合剂、织物等（děng）测试。

紫外线模拟环境

1.紫外线老化主要是模拟阳（yáng）光（guāng）中的紫（zǐ）外线。

2.紫外线老化试验箱又称紫（zǐ）外线风化试验箱、紫（zǐ）外线人工加速风化试验箱。它以（yǐ）荧光紫外（wài）灯为光源，通过模（mó）拟自然日光中的紫外线辐射和自然环境中的冷凝，对材料进行加速风化试验，从而得出（chū）材料的耐候性结果。

紫外线老化（huà）试验（yàn）箱用于非金属材料和有机（jī）材料(如涂料、油漆、橡（xiàng）胶、塑料及其制品)，在日照、湿度、温度、结露等气候条件的变化下测试相关产品和材料的老化程度。变色（sè）、褪色等。不一会儿。

氙弧辐射试验

氙辐射试验被认为是（shì）模拟整个太阳光（guāng）谱的（de）佳试验，因（yīn）为它能产生紫外光、可见（jiàn）光和（hé）红（hóng）外光。正因为如此，它被认为是国内外应用广泛的方法。GB/T1865-1997(相当于（yú）IS0113411:1994)详细描述了这种方（fāng）法。

但这种（zhǒng）方法也有（yǒu）其局限性，即（jí）氙弧光源的稳定（dìng）性和测试系统的复杂性。氙光源必（bì）须经（jīng）过过滤以减少不必（bì）要的辐射。为了实现不同的辐照（zhào）度分布，有许多类型的滤（lǜ）光玻璃可供选择。玻璃的选择取决于测试材料的类型及其终用途。改变滤光玻璃可以改变透射的短波长紫外光的类型，从而改变材料损伤的速度（dù）和类型（xíng）。一般有三种过滤方式:日光、窗玻璃、延长紫外光(国标GB/T1865-1997中提（tí）到的方法1、2对应前（qián）两种)。



典型的氙弧（hú）辐射配备有辐照度控（kòng）制系统。在氙弧辐射实验中，辐照（zhào）度控制系统较重要，因（yīn）为氙弧灯光谱的固有稳定性比荧光紫外（wài）灯差。国外有人研究过新的氙（xiān）弧灯和使用（yòng）了1000小时的旧氙弧灯的区（qū）别。发（fā）现光谱能量分布不仅在（zài）光源的长波长范围内随灯的使用时间发生显著变化，而且在（zài）短波长范围内（nèi）也发生显著变化。这种变化是氙（xiān）气（qì）弧光灯老化造成的，这是它的固有特性。

对于这种变（biàn）化也可以采取很多（duō）补救（jiù）措施。比如（rú）增加（jiā）更换灯管的频率，减（jiǎn）少光老（lǎo）化的影响。或（huò）者辐照度可以由传感器控制。尽管灯老化引起光谱能量分布（bù）的变化，氙弧灯仍然是耐候性和耐日光性测试的可靠而现实的光源。

在（zài）大多数氙弧辐射试验中，采用喷水和/或自（zì）动控温系统(GB/T1865-1997提出的“表面喷水（shuǐ）”)来（lái）模拟润湿条件。喷水法的局限性在于，当温度相对较低的水喷在温度相对较高的试板上时，试板会冷却下来，从而减缓材料破（pò）坏的过程。

在氙弧辐射试验中，要求使用高纯水，以（yǐ）防止在试验板表面形成沉积物。所以运行成本高。

3紫外线灯照射（shè）试验

紫外光照射老化试验利用荧光（guāng）紫外光（guāng）模拟阳光对（duì）耐（nài）久材料的破坏作用。这和前面说（shuō）的（de）氙弧灯是不一样的。荧光紫（zǐ）外灯在电学原理上类似于普通冷光荧光灯，但是（shì）它可以产生比可见光或红外（wài）光更多的紫外（wài）光。

对于不同的曝光应用，有不同类型的具有不同光谱的（de）灯（dēng）可供选择。UVA-340灯在主要的短波长紫外光谱范围内可以很好的模拟太阳（yáng）光。UVA-340灯的光谱能量分布(SPD)与太阳光（guāng）谱中360nm处的（de）光谱较（jiào）相似。UV-B灯也（yě）是加（jiā）速人工气候老化试验的常用灯。它破（pò）坏材料的速度比UV-A灯更快，但其短于360纳米的波长（zhǎng）能量输出会导致许多材料的（de）实（shí）际测试结果出现偏差。

控制辐照度(光（guāng）强度)对于获得准确和（hé）可重复的结果是必（bì）要的。大多数紫外线老化测试设（shè）备都配备（bèi）了辐照（zhào）度控制系统。这些准确的辐照（zhào）度控制系（xì）统使用户能够在做实验时选择辐照度测量。通过（guò）反馈控制系（xì）统，辐照度可被连续自动监测和准确控制。通过调节灯（dēng）管的功率，系统自动补偿（cháng）因灯管老化或其他原因造成的光照不足。

紫外灯由于其固有的光谱稳定（dìng）性，简化了辐照度控制（zhì）。所有的光源都会随着时间而减弱。然而，荧光灯不同于其他（tā）类型的灯（dēng），因为它们的光谱能量分布不会随时间而改变。这个特性提高（gāo）了测试结果的重现性，所以也是一大优势。

实验表明，在配有（yǒu）辐照度控制的老化测试系统中，使用2h的灯和使用（yòng）5600h的灯输出（chū）功率没有差别，辐照度控制装置可以保持光强恒定。此外，它们的光谱能（néng）量分布没有变化，这与氙弧灯有很大（dà）不同。

紫光灯老化试验的一个（gè）主要优点是可以模拟室外潮（cháo）湿环境（jìng）对材料（liào）的损伤（shāng）作用。据统计，当材料放置在室外时，每天至少有12小时频繁暴露在湿气中。由于这种水分多以冷凝的形式存在，所以在加（jiā）速人工气候老化试验中采用了特殊的冷凝原理来模拟室外水分。

在这个冷凝循（xún）环中，试验箱底（dǐ）部的（de）水箱被加热产生（shēng）蒸汽。蒸汽保持试（shì）验（yàn）箱的环境在高温下具有%的相对湿度。设计试验箱时，试板（bǎn）应实际构成试验箱的侧壁。这样（yàng），测试板的背（bèi）面暴露在室温下的室内空气中。室内（nèi）空（kōng）气的冷却作用使被测试板表面温度比蒸汽低几度。几度的温差可以使水在冷（lěng）凝循环过程中不断（duàn）滴到被测表面。

这样产生的冷凝水是性质稳定的纯蒸馏水。这种水可以提高实验结果的重（chóng）现性，除（chú）水（shuǐ）沉积物污染问题，简化（huà）实验设备的安装（zhuāng）和（hé）操作。

由（yóu）于材料通常长时间在室外（wài）潮湿，典型的循（xún）环冷凝系统至少应有4小时的试（shì）验时间（jiān）。当冷凝过程在加热(50℃)的条件下进行时，湿度对材料的破坏速（sù）度会大大加快。相对于其他方法，如喷水、浸（jìn）洗等高湿环境，加热条件下长时间的冷凝循环可以有效地再（zài）现潮湿环境破坏（huài）材料的现象。

4结论

虽然国家标（biāo）准规定我国现行的老化试验方法是氙弧（hú）辐射，但国外普遍采用氙弧辐射和紫外老化试验。这两种方法基于全不同的原理。氙灯辐照试验箱模拟所有的太阳光谱，包括紫外光、可见（jiàn）光和红外光，其目的是模拟太阳（yáng）光。紫外线老化试验（yàn）并不试图模（mó）仿太阳光线，而只是模仿太（tài）阳（yáng）光线的破坏作用。就是基于这个原理，由来已久。

室外（wài）暴露的耐用材料容易受到短（duǎn）波紫外线的损害。

此外，即使在自然气候下进（jìn）行老化试验，仍有一种加速方（fāng）法，即把被测样品板安装在可随太阳升降而转动的样品板架上，使样品板大部分时间保持在阳光直射的状态，从而获得加速试验结（jié）果。在1980年代以前，用碳弧灯（dēng）或直（zhí）接紫外（wài）灯进行平行试（shì）验也可（kě）以缩短检查（chá）周期。哪种测试方法好？没有简单的答案。选择哪种（zhǒng）方法取决于待测材料、材料的终应用、相关材料的破坏模式（shì）、财力和其他因素。