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Q-Trac使得對產品的測量周期大大縮短

發布于:2012-11-06T11:11:11 閱讀次數:3047

模擬佛羅里達曝曬

在佛羅里達南部, 潮濕在加速材料老化的過程中起關鍵性的作用。通過把測試樣品曝曬在白天和夜間的水噴淋循環中,Q-Trac 自然太陽光聚集器可以模擬亞熱帶條件的影響。有兩個循環用來模擬佛羅里達南部氣候條件:噴淋循環-1和噴淋循環-2。

噴淋循環-1

白天,Q-Trac 向被測樣品每小時噴淋 8 分鐘。晚上,Q-Trac 反轉到 5 度鎖定位置。晚上 9 點、午夜及凌晨3點分別向樣品噴淋 8 分鐘以模擬露水的形成。噴淋循環-1特別適合于建筑材料、粘合劑和一些塑料制品的測試。

噴淋循環-2: 夜間濕潤

夜晚,水噴淋循環是:噴淋 3 分鐘后停止12 分鐘,每小時重復 4 次,每晚整個過程從晚上 7 點持續到早上 5 點。在白天,不進行噴淋。噴淋循環 -2 特別適合于一些涂料測試。

測試時間的確定

有很多方法可用來確定 Q-Trac 的測試時間。當參照物的變化達到預先設定的程度,即取出試樣?;蛘弋斣嚇颖旧淼男阅埽ㄈ绻鉂?,顏色)下降到預先設定的程度來確定測試時間。Q-Lab 推薦根據累計的紫外線曝曬量來規定測試時間,雖然規定測試時間也應考慮總的太陽光輻射曝曬。

累計的紫外線曝曬量

以累計的紫外線曝曬量來規定測試時間,我們推薦這一方法的原因是,太陽光中的紫外線通常是引起材料老化的主要原因。通常,試驗的終點由佛羅里達(亞熱帶)或亞利桑那(干旱地區)的等效太陽年確定。等效太陽年以多年實際的日照測量數據的平均值為基礎。
每年,Q-Trac 將產生大約 1420 MJ/m2 的總紫外線輻射。這一數值大約是在佛羅里達(亞熱帶)測試 5 年多累計的紫外線輻射,或是在亞利桑那(干旱地區)測試 4.25 年累計的紫外線輻射量(如圖 10 所示)。但這并不意味著 Q-Trac 在一年測試中使樣品發生的降解是在佛羅里達必須要測試 5 年才能達到相同結果。像所有的加速老化測試,加速老化程度與許多因素相關,如材料的成分,發生降解的模式,溫度響應和潮濕等。然而一般來說,人們可期望 Q-Trac 的加速老化速度大約是佛羅里達進行自然曝曬的 3 到 10 倍。

輻照量的測量

到達樣品架上的輻照量不能直接測量。正確的做法應該是:照射在反射鏡上的太陽能乘以反射鏡的數量,再乘以反射鏡的平均反射率來計算累計的輻照量。一個特別設計的,太陽跟蹤裝置連續監測接近法線入射處的太陽能。跟蹤裝置裝備有一個正入射直射光輻照計中度計(NIP)和兩個 Eppley 全紫外線輻射計(TUVR)。

僅測量紫外線

兩個 Eppley TUVR 測量太陽光譜中的紫外線部分(295-385nm)。一個 TUVR 裝備有一個黑色的遮蔽盤,僅用來測量散射光線。另一個 TUVR 測量整個180 度的區域,既包括直射光束又包括散射光線。遮蔽的和未遮蔽的 TUVR 之間的差值表明有多少直射的紫外線照射到 Q-Trac 的每個反射鏡上。這一數據是計算累計 TUV 量的基礎。

測量紫外線、可見光和紅外線

一個法線入射中度計(NIP)測量總的直射光束輻射(295-3000nm)。NIP可觀測 6 度視角范圍,并利用一個準直管來排除散射光。對總的輻射能的計算同計算總的紫外線輻射相類似。

凍融循環或硬質纖維板 ( ASTM D5722?)

白天,按照 ASTM G90,Procedure B,Cycle 1 曝曬樣品。傍晚,整個試驗架(包括樣品)從 Q-Trac 中取出。樣品被浸入去離子水箱中浸泡 1 小時, 溫度保持在 21°C ± 3°C (70°F ± 5°F)。浸泡以后,將此試驗架(包括樣品)放在一個冷凍裝置中(溫度保持 -18°C [0°F ] )放置 12 個小時。

第二天早上,樣品在實驗室室溫條件下解凍,此解凍過程最少需要1小時。試驗架(包括樣品)重新安裝在 Q-Trac 上,以進行下一天的戶外曝曬。這種循環被用來快速且精確地評價涂層的耐候性,如涂層的開裂、起皮及片狀剝落等。

Q-Trac 總結

自然太陽光跟蹤聚能曝曬裝置自 20 世紀 60 年代被用于自然戶外加速老化試驗。Q-Trac 自然太陽光跟蹤聚能曝曬裝置是一種先進的雙軸裝置。它從早到晚持續跟蹤太陽且自動補償太陽仰角因季節變化引起的影響。反射鏡陣列把陽光高度聚集到測試樣品上。一年內,Q-Trac 樣品接收到的紫外線的總量是在佛羅里達的5倍。

這使得對產品的測量周期大大縮短。

因為 Q-Trac 在陽光充足的時候能最有效地會聚陽光,所以它僅適合在亞利桑那州的鳳凰城地區使用,鳳凰城的氣候條件是最適合的。在白天或夜間,水噴淋循環都能使樣品變濕以模擬不同的實際應用條件。晚上,Q-Trac 旋轉到 5 度倒置鎖定位置,此處能提供更長的、更符合實際的潮濕時間。

Q-Trac測試方法*

ASTM G90 利用自然太陽光對非金屬材料進行戶外加速老化的測試方法。
ASTM D4141 涂料的戶外加速老化的測試方法。
ASTM D4364 利用自然太陽光對塑料進行戶外加速老化的測試方法。
ISO 877 塑料-直接大氣暴露、玻璃透射日光大氣暴露和菲涅耳反射鏡
反射日光加速大氣暴露試驗方法
SAE J1961 利用日光菲涅耳反射鏡裝置對汽車外飾件進行加速曝曬。

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