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1、什么是氙燈老化？氙燈老化測試的意義？

氙燈光源是利用氙氣放電而發光的電光源。氙燈光源按照燈泡結構分類分為長弧氙燈和短弧氙燈，按照照射方式不同可分為內照式光源和外照式光源。氙燈光源應用領域非常廣泛，各類的光催化實驗，例如光解水制氫、光降解污染物；模擬日光可見光加速實驗；各類模擬日光紫外波段加速實驗等研究。

氙燈老化測試是指采用能模擬全陽光光譜的氙弧燈來再現不同環境下存在的破壞性光波，可以為科研、產品開發和質量控制提供相應的環境模擬和加速試驗的測試。氙燈老化測試可用于研究新材料的選擇、改進現有材料或評估材料組成變化后耐用性的變化；可以很好的模擬在不同環境條件下，材料暴露在陽光下所產生的變化。

2、氙燈老化測試的相關標準有哪些？

GB/T 1865-2009色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露 濾過的氙弧輻射

GB/T 2423.24-2013環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Sa：模擬地面上的太陽輻射及其試驗導則

GB/T 16422.2-2014塑料 實驗室光源暴露試驗方法 第2部分：氙弧燈

ISO 4892-2:2013塑料 暴露于實驗室光源的方法 第2部分：氙弧燈

ISO 11341:2004色漆和清漆 模擬氣候及輻射暴曬（氙弧燈）

ISO 105 B04:1994紡織品 色牢度試驗 第B04部分：耐氣候影響色牢度 氙弧變色燈試驗

ASTM D1148-2013橡膠變質的標準試驗方法 淺顏色表面的紫外線(UV)或紫外/可見光輻射及熱暴露變色

ASTM G155-2013非金屬材料曝光用氙弧光設備操作規程

ASTM D2565-2016室外用塑料氙弧燈暴露規程

ASTM D4459-2012塑料氙弧燈老化測試

ASTM D6695-2016室內用塑料氙弧曝光的標準實施規程

ASTM D3424-11印刷品相對耐光性和耐候性評定的標準實施規程

ASTM D4355-14（2018）氙弧型儀器中曝光于光、濕氣和熱的土工布損壞用標準試驗方法

UL 1581-2001 REV.3:2008塑料氙燈老化測試 

AATCC 169-2003紡織品老化測試

3、氙燈老化測試要點總結

（1）GB/T 1865-2009色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露 濾過的氙弧輻射

適用范圍：本標準規定了色漆和清漆曝露在氙燈裝置及水、水蒸氣下的人工氣候老化試驗程序；老化的結果可以通過比較涂層在老化前、老化過程中以及老化后所選定的參數來單獨評定；本標準描述了一些最重要的參數,詳細說明了曝露裝置的使用條件。

試驗原理：1）用經濾光器濾過的氙弧燈光對涂層進行人工氣候老化或人工曝露輻射,其目的是為了使涂層在經受一定的曝露輻射能后，使選定的性能產生一定程度的變化，或者使涂層達到一定程度的老化所需要的曝露輻射能。被選中進行監控的性能應該是涂層在實際應用中重要的性能。可將曝露涂層的性能與同樣制得的未經曝露的涂層(對比試樣)性能相比較，或者與同時曝露的性能已知的涂層(參比樣)相比較。2）自然氣候中，太陽光輻射被認為是涂層老化的主要原因，窗玻璃下的曝露輻射原理是相同的。因此對于人工氣候老化和人工曝露輻射面言，模擬太陽光輻射是至關重要的。氙弧輻射源經過兩種不同的光過濾系統之一來改變其產生的輻射光譜分布，分別模擬太陽輔射的紫外和可見光的光譜分布(方法1)、模擬3 mm厚的窗玻璃濾過后太陽輛射的紫外和可見光的光譜分布(方法2)。3）兩種光譜的能量分布是描述濾光器濾過的光輻射在低于400nm波長紫外光范圍的輻照度值和允許的偏差，此外CIE No.85中有放長至800 nm的輻照度標準(見附錄B)，因為只在該范圍內，氙弧輻射能更好地模擬太陽輻射。4）曝露設備在測試過程中，由于氙弧和濾光系統的老化，輻照度可能會變化。這種變化尤其發生在對聚合物材料光化學影響最大的紫外光范圍。因此不僅要計量曝露的時間，而且要測量400 nm以下的波長范圍內或在規定波長例如340nm處的曝露輻射能，并將這些值作為涂層老化的參照值。5）精確的模擬氣候條件的各個方面對涂層的作用是不可能的。 因此，在本標準中用人工老化的術語來區別自然氣候老化、本標準中提到的模擬窗玻璃濾過的陽輻射試驗稱為人工輻射曝露。

試驗設備：試驗箱、輻射源和過濾系統、試驗箱體調節系統、潤濕樣板的裝置、樣板架、黑標準/黑板溫度計、輻射量測定儀

試驗結果評定：對試驗樣板指定性能的檢測

（2）GB/T 2423.24-2013環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Sa：模擬地面上的太陽輻射及其試驗導則

適用范圍：本部分提供對設備或部件在太陽輻射條件下試驗的指導；試驗目的是為了檢查設備或部件受太陽輻射影響的程度；綜合試驗的方法可檢測電、機械或其他物理性能的變化。

試驗概述：

程序A-周期24h，8h照射，16h黑暗，按要求重復。每周期的總輻照量為8.96 kW·h/m²，約相當于最嚴酷的自然條件。當主要關注熱效應時宜規定采用程序A。

程序B-周期24h，20h照射，4h黑暗，按要求重復。每周期的總輻照最為22.4 kW·h/m²，當主要關注劣化效應時，適用本程序。

程序C-按要求連續光照。一個簡化的試驗，適用于循環熱應力不重要且只評價光化學效應的情況，還用于評價熱容量小的試驗樣品的熱效應。

試驗結果評定：試驗樣品應進行相關規范的目視、尺寸和功能檢查

（3）GB/T 16422.2-2014塑料 實驗室光源暴露試驗方法 第2部分：氙弧燈

適用范圍：本部分規定了塑料試樣暴露于有水分存在的氙弧燈下的試驗方法，該方法用于模擬材料在實際使用環境中暴露于日光或窗玻璃過濾后日光下發生的自然老化效果；試樣在可控條件(溫度、濕度和/或潤濕)下暴露于經過濾后的氙弧光源下，并通過不同類型氙弧燈光源與濾光器組合來滿足不同試驗需要。

試驗原理：1）配備了合適濾光器的氙弧燈在維護適當時，用來模擬日光中紫外區域和可見光區城的光譜能量分布。2）試樣暴露于不同等級的光、熱、相對濕度以及水的可控環境條件中。3）暴露條件因這些選擇（濾光器、輻照度、光暴露過程中的溫度、當暴露條件需控制溫度時，在光照和暗周期過程中試驗箱的空氣相對濕度、試樣潤濕方式、水溫和潤濕周期、光照和暗周期的相對時間長度）而變化。4）潤濕通常由采用去離子水噴灑試樣、將試樣浸入水中或在暴露試樣的表面凝結水氣三種方式。5）試驗過程可包括試樣表面上輻照度和輻射暴露量的測量。6）建議將一種已知性能的相似材料(對照物)與試驗試樣同時暴露來提供標準比對。7）在不同設備中暴露的試樣結果不宜進行比較，除非在用于特定材料暴露的設備間已建立適當的統計學關系。

試驗步驟：

1）在每個暴露試驗中，建議每種被測材料至少暴露三個試樣以便對結果進行統計學評估。

2）試樣的安裝。將試樣以不受任何應力的方式固定在設備中的試樣架上。每個試樣應作不易消除的標記，此標記的位置不應影響后續的試驗。為了檢查方便，可以設計試樣放置的布置圖。如有需要，對用來測定色差和外觀變化的試樣，可在試驗過程中用不透明的遮蓋物來遮住試樣的一部分，以比較暴露面和非暴露面。這有利于檢查試驗進程，但試驗數據應通過與避光保存試樣的對比得到。

3）暴露。在試驗箱內放置試樣前，確保設備在要求的條件下運行。按選定的暴露條件對設備進行設置，使其按需要的循環次數持續運行。在整個暴露過程中維持試驗條件不變。應盡量減少設備檢修和試樣檢查引起的試驗中新。

4）輻照暴露的測量。如果需要，安裝輻照儀測量試樣暴露面的輻照度。

進行輻照暴露時，暴露間隔以暴露面單位面積上所受輻照能量來表示，當波長范圍為300 nm~400nm時，單位為焦耳每平方米（J/m²）或者當波長為一選定值時(如:340 nm)，單位為焦耳每平方米納米。

5）暴露后性能變化的測定

按ISO 4582的規定進行性能變化的判定