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ASTM G154和G155说明

ASTM G154和G155测试评估非金属材料对模拟阳光和湿度曝光的电阻。当阳光光线 - 特别是紫外线射线 - 轰击表面时,它们会降低较小的颜料颗粒,改变表面颜色并产生垩白效果。开裂,剥离,去光泽,氧化和机械性能损失是额外的暴露结果;有时这种劣化甚至可以通过玻璃发生。水分在表面上造成损伤,阳光和水分的组合可以放大损坏,每年花费数百万美元的折旧。ASTM G154和G155测试辅助制造商在设计可承受阳光和湿度的产品中的设计。

但是,重要的是要记住,这两个测试都提供曝光近似值。最终,测试风化最逼真的方法是让产品实时降低,具有户外测试面板。这种实时测试设施通常位于热门区域中,因为阳光的损坏效果在高温下放大。在美国,户外金标准位置曝光测试设施位于亚利桑那州(用于模拟热,干燥的气候)和南佛罗里达州(用于模拟热,潮湿的气候)。然而,由于时间限制,许多生产商使用G154和G155实验室腔室测试以在较短的时间段内获得暴露导致。

荧光和氙弧测试

加速测试G154和G155中使用的仪器通过强​​烈暴露于阳光下最具破坏性元素的近似性能 - 紫外线。万博官网app体育UV射线仅占阳光的5%,但它们导致大部分暴露损坏。通过将产品暴露于UV射线,测试仪器可以模拟这些曝光结果。

在ASTM G154测试中,荧光灯泡在一个受控的试验室内模拟阳光照射。ASTM G155测试是类似的,但它利用氙弧灯来模拟全光谱的阳光风化。因为氙弧灯与自然阳光最相似,所以ASTM G155测试最用于户外耐候性测试。荧光灯与自然光的相关性低于氙弧灯;因此,一般采用ASTM G154试验方法模拟室内或室内暴露。

ASTM G154:我们最流行的加速老化试验

尽管暴露条件可能会发生无限变化,但ASTM G154测试通常包括将样品暴露在交替周期的紫外线照射下,然后是黑暗期。水分的循环可以在整个光照周期中分布。

在ASTM G154测试中,UVA-340灯泡与户外曝光产生最佳相关性,因为它们将最接近的波长发出到自然光线(295至365nm)内的破坏波长。不同的UV灯泡对于不同的测试目的是有用的。例如,UVA-351灯可以重新创建通过窗玻璃过滤的UV光的部分。因此,这些灯泡可用于测试内部应用。UV-B光加速了材料,特别是聚合物的脆性可能在室内年龄时受到影响。相反,UV-A灯泡具有加速颜色褪色和泛黄的倾向。如果测试的目的是提高色牢度,UV-A灯泡是理想的。

曝光测试考虑因素

在实验室里再造自然是不可能的。全球每个地区都有其独特的破坏性因素组合,如污染、盐雾和生物攻击。万博官网app体育如果没有在特定地点进行数年的测试,就不可能完美地预测产品的反应。因此,ASTM G154和G155测试产生的是比较的,而不是绝对的数据,但是这些比较的评估对设计者来说仍然是非常有价值的。例如,公式稍有改变就可能产生两倍的抗风化能力。这样的结果在室外环境中无法快速获得;因此,这些耐候性测试对于及时开发产品是非常宝贵的。

用过滤器重新创建专业条件。氙弧测试,可以应用不同的光学滤波器来移位日光,窗玻璃或扩展UV频谱曝光的测试条件。类似的过滤器可用于荧光测试。

包括控制,作为耐候标准。美国材料试验协会(ASTM International)建议在测试样品的同时使用一种具有确定性能(对照)的可比材料。这样可以进行准确的比较。此外,最好包含每个标本材料的至少3次重复,以进行优化的统计评估。请记住,这些加速天气试验不能准确地重现室外条件,因为它们不能考虑海拔、季节变化、当地地理特征和其他变量。对照样品和多种材料样品产生最好的比较数据。

没有容易的曝光配方。可以进行计算,以估计测试仪器内的等效能量暴露量及其与世界各地不同地点的相关性。然而,由于实际结果可能随温度、湿度、海拔、天气和生物条件而变化,没有简单的公式来计算暴露程度。

不要落在普通的风化神话中。这可能是诱人的假设,更短的波长,持续暴露,高温,和其他变量可以导致更强烈的加速。但是,每一个变量都会带来不同的结果。例如,没有温度循环的持续暴露无法重现材料在室外所面临的膨胀和收缩应力。

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