紫外線老化試驗箱是材料耐候性檢測的核心設備,其核心原理是模擬自然環境中的紫外線輻射,結合溫濕度協同作用,加速材料光化學反應,短期內重現材料在戶外長期使用后的老化現象(如褪色、脆化、龜裂),為材料耐候性評估提供科學依據,廣泛應用于塑料、涂料、紡織品等行業研發與質量控制中。其性能優劣,關鍵取決于光源選擇的合理性與輻照控制。 光源選擇需貼合試驗目的與材料特性,主流光源分為三類且各有側重。UVA-340光源光譜能量分布與自然太陽光短波紫外線高度吻合,能精準模擬戶外老化,適用于涂料、塑料等需長期耐候的材料,與戶外暴露試驗相關性可達85%以上。UVB-313光源波長更短、能量更高,適合材料快速篩選,但老化機制與自然環境存在差異,結果需進一步驗證。氙弧燈光源涵蓋紫外、可見及紅外全光譜,模擬真實性高,適用于紡織品、汽車內飾等對全光譜敏感的材料,但設備復雜、維護成本較高。選擇時需兼顧材料特性、試驗周期與預算,優先遵循ISO 4892、ASTM G154等國際標準。
輻照控制是保障試驗準確性的核心,核心在于通過閉環負反饋系統維持輻照恒定。該系統由傳感器、控制器與執行器組成,傳感器實時監測樣品表面輻照度,控制器通過PID算法計算偏差,執行器調節燈管功率,動態補償燈管衰減帶來的光強變化。控制要點包括:保證樣品區域輻照均勻性,通過燈管排列、反射板設計及多點校準實現±10%內的均勻度;定期校準傳感器,避免測量偏差;合理設定輻照強度,結合材料實際使用環境確定,確保加速因子精準可控。
綜上,紫外線老化試驗箱通過模擬紫外輻射實現材料加速老化,科學選擇光源、精準控制輻照,才能確保試驗結果的可靠性與可比性,為材料研發、質量管控提供有力支撐。