
氙燈老化試驗箱的核心原理是模擬全光譜太陽光(特別是紫外光、可見光和紅外光),并結合溫濕度控制與模擬噴水(凝露/雨淋),加速材料在自然環境中發生的老化現象(如褪色、粉化、龜裂、失光等)。
其具體工作流程可分解為以下關鍵環節:
光源模擬(核心)
使用氙弧燈:氙燈在通電后能產生與太陽光非常接近的連續光譜,尤其是對材料破壞性最大的短波紫外線(UV)。
光學過濾:氙燈本身會發射多余的短波紫外線(如UVC,通常被臭氧層阻擋)。試驗箱會使用不同的玻璃濾光器(如石英/硼硅玻璃)來裁剪光譜,以模擬直射陽光、窗玻璃后陽光或特定環境條件。
環境應力復合
溫度控制:箱體內設有加熱器和傳感器,維持設定的黑板溫度或黑標溫度(通常40-120℃),以模擬日光輻射導致的表面升溫效應。
濕度調節:通過水盤加熱蒸發或超聲波加濕,控制系統相對濕度(通常10-95%),模擬潮濕環境對老化的催化作用。
潮濕模擬(噴淋/凝露)
水噴淋:通過噴嘴向樣品表面噴射去離子水,模擬下雨對材料的沖刷、熱沖擊及滲水影響。
凝露循環:在黑暗或降溫階段,箱內高濕空氣在樣品表面冷凝成水膜,模擬夜間結露的化學侵蝕。
循環編程與控制
光照→噴淋→黑暗→凝露→光照……
PLC或微電腦控制器可設定多種循環模式,例如:
通過交替施加光、熱、水三種應力,加速模擬數月甚至數年的戶外老化效果。