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汽车材料的氙灯老化试验

来源: /  作者:   时间: 2018-01-08 17:32
       汽车材料,特别是非金属材料(塑料、橡胶和漆膜等)在使用过程中,会受到各种气候环境的影响,不可避免地会出现不同程度的老化。为了延缓汽车零部件及其材料的老化,研究环境老化对于材料性能的影响,往往通过户外曝晒试验来预测其使用寿命。然而户外曝晒试验试验周期较长,难与整车开发进度相匹配。因此,实验室通常采用加速老化试验模拟和强化户外环境因素等方法,缩短试验周期,适应于当前汽车行业新产品更新日益快速的需求。
       汽车材料的老化因素主要有以下几点:

1
光照辐射的影响
        太阳光以光波的形式在空气中传播,光波的能量与频率成正比,与波长成反比。在太阳光谱中,波长短的紫外线具有较强的能量,它虽然只有太阳总辐射量的1%左右,但其对非金属材料的影响很大。非金属材料的大分子链吸收紫外线的能量,按自由基机理进行分解,导致出现氧化、臭氧化、水解等现象。同时,聚合物的结晶取向、结晶大小、结晶构造等也都会受到影响,从而使材料的性能下降。以汽车仪表盘材料为例,汽车仪表板材料实际接受的光照辐射是间接光辐射,阳光穿过汽车风挡玻璃才能照射到汽车仪表板上。在此过程中,阳光部分被玻璃反射,部分被玻璃吸收,剩下透过玻璃的部分才会对仪表板材料的老化产生影响。
2
温度的影响
1)温度产生的热能促使高分子化学键断裂,导致材料降解。在较高温度下,分子的活性较大,易引发热老化反应。
2)温度影响化学反应的速度,高温将加速光对汽车老化的作用。一般认为,材料的温度每升高10℃,化学反应的速度就会提高1~3倍。
3)热循环能加速汽车非金属材料的老化进程,温度的周期性变化会使材料产生机械内应力,从而导致汽车非金属零部件出现不同程度的尺寸变化,极端的高低温循环还会扩大原有缺陷,产生变形或开裂等缺陷。汽车内饰材料的温度往往会比汽车外饰材料更高,而仪表板材料为内饰件中受阳光照射影响较强烈的部位,极限温度有时甚至会超过100℃。因此,温度是影响汽车仪材料光老化的重要因素。
3
湿度的影响
        汽车的工作环境比较复杂,需要适应各种天气,雨淋对汽车外部材料特别是漆膜的影响较大。汽车内饰材料基本不会受到雨水的影响,汽车内部空气的相对湿度也不会很高。因此,在影响汽车内饰材料老化的因素中,湿度是一个相对次要的因素。
以上是仪表板材料老化的影响因素,汽车在实际使用时,自然环境条件复杂多变,汽车的种种老化现象都是多种环境因素综合作用的结果。
实验室通常用氙灯老化仪作材料光加速老化试验。其原理是利用水冷型氙灯模拟太阳照射和人工日光,并通过调节控制温度和湿度以达到加速试验的目的。
       我们公司配备了ATLAS(美国亚太拉斯测试仪器公司)的Ci4000型氙灯老化试验箱和SUNTEST平板氙灯老化仪。可以满足各类材料的氙灯老化试验。ATLAS的氙灯老化仪主要有以下优点:
 
设备质量可靠,技术
       ATLAS是当今老化测试领域的先行者和领导者,其氙灯试验箱要大大优于其它同类产品。它的高纯度氙灯灯管是其核心技术,与真实日光的光谱能量分布十分接近;样品架转鼓式设计使照射更均匀,试验的重现性、模拟性更好;可通过更换滤光系统模拟不同的日晒环境;多点能量监控可满足不同的控制需求;专利的温湿度控制技术,使设备运行更稳定;水冷式灯管设计,提高氙灯的使用寿命;全自动运行,不需要人工监控;设备如遇故障会自动报警,保护停机。
 
设备的用户认可度高
       ATLAS 氙灯老化试验箱作为高端产品是世界上老化检测领域用户认可度高的供应商。已经得到了包括汽车、建材、涂料、塑料、橡胶、纺织、日化等行业的高度认可。在世界及中国拥有90%以上的高端市场。
 
设备能满足众多试验标准
       Ci4000型氙灯老化试验箱能满足世界各国各地区不同试验标准的要求,有GB(中国)标准、ISO(国际)标准、ASTM(美国材料与试验协会)标准、SAE(美国机动车工程师学会)标准、VDA(德国的汽车工业联合会)标准、JIS(日本工业)标准、AATCC(美国纺织化学师与印染师协会)标准等。同时也能满足不同汽车厂商的标准要求,有GM(通用)标准、PV(大众)标准、FORD(福特)标准等。


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