您现在的位置：首页 > 检测项目 > 其他检测

光源暴露试验检测

1对1客服专属服务，免费制定检测方案，15分钟极速响应

可选形式：电子报告纸质报告

可选语言：中文报告英文报告

发布时间：2025-07-11 22:13:59 更新时间：2025-07-10 22:13:59

点击：0

作者：中科光析科学技术研究所检测中心

光源暴露试验检测概述

光源暴露试验检测是一种重要的环境模拟试验方法，主要用于评估材料、涂层、塑料、纺织品、汽车零部件、电子产品外壳等在模拟自然太阳光或特定人工光源长期照射下的耐候老化性能。该试验通过在受控的实验室环境中，利用特定光源（如氙弧灯、荧光紫外灯、碳弧灯等）模拟太阳光的光谱分布、辐照度、温度及湿度等关键环境因素，在短时间内加速材料的老化过程。其核心目的是预测产品在实际使用环境中因光照（尤其是紫外辐射）引起的褪色、变色、失光、粉化、开裂、脆化、强度下降等劣化现象，为产品的研发、选材、质量控制及寿命评估提供科学依据。

主要检测项目

光源暴露试验检测涵盖多个评估维度，常见的检测项目包括：

外观变化评估： 定期目测或仪器测量样品表面的颜色变化（色差ΔE）、光泽度变化（失光率）、表面状态（如粉化、开裂、起泡、斑点、霉变等）。这是最直观反映老化效果的项目。

物理性能变化： 测试老化前后样品的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度、硬度等力学性能的变化率，评估材料韧性和强度的损失。

化学性能变化： 可能包括红外光谱(FTIR)分析以检测分子结构变化（如羰基指数增长），或者通过其他化学方法评估氧化程度、分子量变化等。

电性能变化（针对电子材料）： 评估绝缘电阻、介电强度等在光照老化后的变化。

特定功能性能： 例如，对于光学材料，检测透光率、雾度的变化；对于密封材料，检测密封性能的衰减等。

关键检测仪器

光源暴露试验的核心设备是各类老化试验箱/试验机：

氙灯老化试验箱： 使用氙弧灯作为光源，能模拟全光谱太阳光（包括紫外、可见光和红外），是目前应用最广泛、模拟性最好的设备。通常配备辐照度控制系统、黑板/黑标温度传感器、温湿度控制系统（可模拟干湿循环）、喷淋系统（模拟降雨）及滤光片系统（用于模拟不同环境下的太阳光谱，如透过窗玻璃的阳光）。

紫外荧光老化试验箱： 主要使用UVA-340或UVB-313荧光紫外灯管，其光谱主要集中在紫外区域，特别强调对紫外光的加速老化效果。结构相对简单，主要控制紫外光辐照度、箱内温度和冷凝或喷淋湿度。

碳弧灯老化试验箱： 使用碳棒电弧产生光源，是一种历史较悠久的方法，其光谱与阳光有一定差异，但在某些特定行业（如日本汽车业）仍有应用。

辅助仪器：
- 色差仪/分光光度仪： 精确测量颜色变化。
- 光泽度计： 测量表面光泽度的变化。
- 力学性能试验机： 如万能材料试验机、冲击试验机等，用于测试物理性能变化。
- 显微镜（体视/电子）： 观察表面微观形貌变化。
- FTIR光谱仪： 分析化学结构变化。

常用检测方法

光源暴露试验通常遵循标准化的测试循环和条件设置：

1. 试样制备： 按照标准规定或客户要求准备具有代表性的样品，可能包括清洁、标记、初始性能测试等。

2. 试验条件设定： 根据选定的标准（如ISO, ASTM, GB）或特定要求，设定以下关键参数：
- 光源类型： 氙灯、UVA/UVB荧光灯、碳弧灯。
- 辐照度水平： 控制特定波长（如340nm或420nm）的辐照强度，这是加速老化的关键因素。
- 箱内温度/黑板温度： 控制样品表面附近的温度。
- 相对湿度： 模拟实际环境中的湿度影响。
- 试验循环： 光照、黑暗、喷淋/冷凝、高温、低温等阶段的交替顺序和持续时间（例如，ISO 4892-2中常用的102分钟光照+18分钟喷淋与黑暗循环）。

3. 暴露周期： 根据材料预期寿命和加速因子确定总暴露时间（小时、天或周）。

4. 中间检查与评估： 在设定的时间间隔取出样品，按检测项目进行非破坏性或破坏性评估，记录老化进展。

5. 最终评估与报告： 试验结束后，进行全面的性能测试和外观检查，与初始状态对比，量化老化程度，出具检测报告。

核心检测标准

光源暴露试验检测严格遵循国际、国家或行业标准，确保结果的可比性和权威性。主要标准体系包括：

国际标准 (ISO):
- ISO 4892 系列： 塑料-实验室光源暴露方法。这是最核心的系列标准。
  - ISO 4892-1: 通则
  - ISO 4892-2: 氙弧灯光源
  - ISO 4892-3: 荧光紫外灯光源
  - ISO 4892-4: 开放式碳弧灯光源
- ISO 11341: 色漆和清漆 - 人工气候老化和人工辐射曝露（使用滤过的氙弧辐射）。
- ISO 105-B 系列：纺织品色牢度试验 - 耐人造光色牢度。

美国材料与试验协会标准 (ASTM):
- ASTM G155: 非金属材料曝露用氙弧灯设备操作的标准实施规程。
- ASTM G154: 非金属材料荧光紫外灯曝露操作的标准实施规程。
- ASTM D7869: 使用实验室光源测定交通涂料色度和光泽保持性的标准实施规程。
- ASTM D4459: 室内用塑料在荧光灯装置下加速老化的标准实施规程。

中国国家标准 (GB):
- GB/T 16422 系列：塑料实验室光源暴露试验方法（等效采用ISO 4892系列）。
  - GB/T 16422.1: 通则
  - GB/T 16422.2: 氙弧灯
  - GB/T 16422.3: 荧光紫外灯
  - GB/T 16422.4: 开放式碳弧灯
- GB/T 1865: 色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露（滤过的氙弧辐射）（等效ISO 11341）。
- GB/T 8427: 纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧（等效ISO 105-B02）。

其他行业标准： 如汽车行业的SAE J2527（使用氙灯测试汽车外饰材料性能）、SAE J2412（使用氙灯测试汽车内饰材料性能），电子电气行业的IEC标准等。

注意事项： 选择哪种光源（氙灯、紫外、碳弧）、何种标准、哪种循环条件，应基于材料的最终使用环境、关注的失效模式以及相关行业的具体要求来综合确定。不同的光源和条件对不同材料老化的加速效果和机理可能不同。实验室加速老化结果与自然曝晒结果之间通常存在相关性，但并非严格的数学等价关系。