Suntest平列式氙灯老化测试仪

美国亚太拉斯SUNTEST日晒老化试验仪CPS+/XLS+介绍

老化定义：

材料在日常使用中有可能长时间曝露在户外日光、玻璃窗后或户内人造光中，从而会使其发生褪色、发黄或强度等物理性质发生变化，这种变化我们通常称为光老化或日晒老化。

实验室老化意义：

为了要比自然老化测试更快速地评估材料的抗老化性能，通常我们采用带人工光源的测试设备来重现和加速老化过程，这样可以不受日常循环和气候条件的影响，并可以得到一个可控的测试环境，从而保证试验过程参数的可重复性和试验结果的可重现性。

实验室老化设备介绍：

1）光源：在这种人工试验设备中，我们采用氙弧灯作为光源，它是一种的气体放电灯，它的灯光经过过滤后，与日光光谱接近，使用过滤技术可以调节其光谱能量分布，这样可以模拟各种条件下的自然光，包括透过玻璃窗的日光等。我们还可以通过调节电功率控制辉光的辐照强度。

a: 光的质量：

为了能在实验室里进行加速老化试验，而又不违反自然老化的机理，我们必须保证仪器中光线的光谱能量分布（波长和能量值的对应关系，简称SPD）应尽可能地近似于材料自然老化时环境的光线，并且在整个试验过程中保持其分布曲线的稳定。我们需要根据材料的终使用环境，选用不同组合的过滤光片，对光源的SPD进行适当的裁剪。

b: 光的数量（即强度）：

在保证SPD的前提下，我们要采用加强的照射强度来实现加速试验。为了保证试验结果的可重现性，我们需要用闭环控制的方法来保证其辐照强度的恒定，避免了因灯管自然衰减而影响试验结果。另外，我们要求仪器能提供足够大的辐照强度控制范围来面对不同行业、不同发展时期的试验需要。

2）光源冷却方式：氙弧灯在发光时会散发出巨大的热量，需要进行冷却，根据两种不同的冷却方式，我们将其分为风冷式和水冷式。风冷式是利用风机将热量带走。美国“Atlas”公司的suntest台式日晒机CPS+/XLS+为风冷式设计，它的被测品和灯管均呈水平放置。

3）辐照强度控制：在试验过程中，为了保证试验结果的重现性，需要保持试验过程参数的恒定性，其中光源的辐照强度是一个主要的控制参数。为了克服灯管的衰减和电压的不稳定性，CPS+/XLS+通过光传感器对波长300～800nm段辐照强度的测量和积分，在与设定值进行比较后，通过电流调节对灯管功率进行闭环控制，来保证样品受到的辐照强度始终恒定。玻璃窗后的日光和室外光相比，光线中的短波紫外线受到很大的削减，于是在CPS+/XLS+中需要选用特定的玻璃窗过滤器来去除310nm以下的紫外光，地模拟真实的光谱能量分布。

4）BST黑板温度控制：样品在接受照射时，会主要由于吸收了光线中的红外段能量而使表面温度升高，不同颜色的表面温度会不同。在老化过程中，温度也是影响老化速度的重要原因。因为根据电化学原理，温度每升高10℃，电化学反应速度会提高一倍。所以在试验过程中样品的表面温度也是一个重要的控制参数。我们统一将黑板的表面温度（称为“黑板温度”）作为一个通用的控制参数。CPS+/XLS+中采用了一个黑板温度计对样品的黑板温度进行闭环控制。

5）箱体温度：CPS+/XLS+在闭环控制辐照强度和黑板温度的同时，还可以测量和显示测试箱内的温度，它采用了微处理器控制器，可以多储存6个测试程序（6段/个），通过程序，用户可以直接设定控制参数和测试时间（或试验辐照量）。另外，如果客户选择了Suncool系统，就可以同时控制黑板温度和箱体温度了。