老化试验中辐照度控制点的选择
在耐候性和耐光性测试中,选择合适的 辐照度控制点 辐照度对于获得准确的结果至关重要。辐照度以单位面积的光辐射功率表示,在测试标准中,辐照度被指定为特定波长或波长范围内的量级。例如, ASTM G154 第一个紫外线照射周期要求 1 nm 时 0.89 W/m²/nm,而 ASTM G155 氙弧灯照射的第5个周期要求在1.10nm波长下达到420 W/m²/nm的辐射强度。一些标准使用全紫外(TUV,300-400nm)控制,甚至使用更宽的“紫外+可见光”范围(300-800nm)。但问题是, 如何选择最佳控制点?
在荧光紫外线测试中使用 QUV试验机,窄带控制波长取决于灯的类型。 UVA-340灯 峰值在 340 nm 附近,使其成为一个自然的控制点,而 UVB-313灯 控制在 310 nm 峰值,因为 313 nm 处的峰值是汞荧光粉的产物,可能并不总是代表灯的辐照度。 UVA-351灯尽管峰值接近 351 nm,但为了保持一致性和校准简便性,仍控制在 340 nm,如 ISO 4892-3 第 5 个周期。 UVC-254 灯 将其所有输出集中在 254 nm,因此控制波长的决定很简单! TUV-421灯 具有更宽的紫外区甚至可见光谱,因此选择TUV(300-400nm)控制。
对于 Q-SUN氙弧试验机,根据光学滤波器和测试焦点的目标来选择窄带控制点。 日光滤光片,用于通常对紫外线敏感的户外材料,通常使用 340 nm 控制点,确保灯老化时紫外线区域的光谱稳定性。 窗口过滤器适用于受长波长紫外线或可见光影响的室内材料,通常使用 420 nm 控制点,因为 340 nm 处的辐照度可能较低。然而,也有一定的灵活性——日光滤光片可以使用 420 nm 控制,而窗口滤光片(窗口红外除外)可以使用 340 nm,具体取决于应用。
表 1. 辐照度控制波长。双绿色复选标记表示控制点可用且最常用 - 单个绿色复选标记表示控制点可用且有效,但不太常用。
TUV控制 (300–400 nm)提供了一种折衷方案,在 340 nm 和 420 nm 之间取得平衡,从而捕获总紫外线辐照度。TUV 控制在许多 ISO 和欧洲标准中都有规定,当被测材料的光谱灵敏度未知时,这是一个不错的选择。所有 Q-SUN 测试仪均提供 340 nm、420 nm 和 TUV 控制;Xe-8 型号将这三种标准都作为板载传感器阵列的一部分。
光谱功率分布 Q-Portal 上提供 Q-Lab 所有滤光片和灯的光谱功率谱密度 (SPD) 数据,可用于不同设定值之间的转换。这些数据还可用于计算曝光时间,以达到特定的辐射曝光量(以 MJ 或 kJ 为单位)。
Q-Lab 不建议使用所谓的“紫外+可见光”或“全局”控制波长范围(300-800 nm 或 300-3000 nm),原因如下。这两个范围都过于重视可见光和红外光成分,而这些成分对材料耐久性的影响远不如紫外光重要。此外,测量 1000 nm 以上的辐照度非常困难,这会给测量带来额外的误差。
总之,选择辐照度控制点基于 灯或过滤器类型 和 材料的敏感性QUV 灯始终使用与其输出相关的控制点。氙气灯可以使用窄带(340 nm 或 420 nm)或宽带(TUV)辐照度进行控制,具体取决于测试标准