实验室用小型氙灯测试仪器

试验标准：

涂料行业：GB/T1865-2009；GB/T1189-91；ISO11341

汽配行业：SAEJ1885；SAEJ2412； SAEJ2527

橡塑行业：ISO4892-2；ASTM D2565；GB/T16422.2-1999

纺织行业：GB/T8427；AATCC16E；AATCC169(1)；ISO 105B-06；ISO 105B-02

材料行业：ASTM G155；ASTM D6551

• 工作原理：以氙灯为光源，其发出的光谱与太阳光相近，尤其是紫外线部分，可有效模仿阳光中的 UV-A 和 UV-B 辐射。通过精确控制温度、湿度等环境参数，同时设置昼夜交替的光照模式，让紫外线与热量等联合作用，加速材料老化，从而评估材料在长期使用过程中的性能变化。

• 功能特点：

• 光谱模拟精准：通过配备特定的光学滤光片，可模拟接近自然太阳光的光谱分布，能依据国际或行业标准设定并维持所需的辐照强度。

• 环境模拟全面：除光照外，还可调节箱内温度和相对湿度，部分型号具备喷淋系统或凝露功能，模拟雨水冲刷或冷凝露水的影响，更全面地模拟户外环境。

• 体积小巧：可直接放置在标准实验室工作台上，节省空间，适用于空间有限、样品数量适中或研发初期测试的需求。

• 操作便捷：用户界面友好，程序设定直观，样品取放方便，能在相对较短的时间内观察材料变化，有助于加快研发迭代和问题排查。

• 技术参数：以昊极科技桌上型氙灯老化试验箱为例，其光源为 1.8KW 的进口空冷式氙灯或国产氙灯，正常使用寿命约 1500 小时。辐照度设定范围为 30W/m²-100W/m²（300nm-400nm），黑板温度设定范围为室温 + 20℃-90℃，有效曝晒面积为 1000cm²，一次可投放 150×70mm 的样板 9 块。

• 应用领域：主要用于涂料、塑料、橡胶、纺织品、汽车内饰等材料的耐光老化性能测试，帮助研发人员改进配方，提高产品质量，评估产品在使用寿命内的性能稳定性。

一、光源模拟：精准复刻太阳光光谱

1. 核心光源：氙灯的选择
   仪器以氙灯为发光源，其光谱分布与太阳光（200nm-2500nm）高度相似，涵盖紫外线（UV）、可见光和红外线（IR），尤其在紫外线波段（UV-A：320-400nm；UV-B：280-320nm）的辐射特性与太阳光接近，能有效模拟材料在户外受阳光照射的真实环境。

• 小型仪器通常采用空冷式氙灯（功率多为 1-2kW），体积小、散热效率高，适合实验室桌面使用。

2. 滤光系统：优化光谱匹配
   自然太阳光穿过大气层时，部分波段会被吸收（如臭氧吸收 UV-C），因此仪器需通过滤光片调整光谱，使其更贴近实际户外光照：

• 石英滤光片：可透过更多紫外线，模拟高海拔或无臭氧保护的强光环境；

• 硼硅玻璃滤光片：吸收部分 UV-B，更接近地面太阳光的实际光谱；

• 部分仪器可根据测试标准（如 ISO 4892、ASTM G155）更换滤光片，满足不同场景需求。

二、环境参数控制：复现多因素协同作用

1. 光照强度调节
   通过内置的辐照度传感器（如 UV 传感器）实时监测光照强度，并结合反馈控制系统调整氙灯功率，将辐照度稳定在设定范围（通常为 30-100W/m²，对应 300-400nm 波段），确保测试条件的一致性。
2. 温度控制

• 黑板温度（BPT）：模拟材料表面因光照吸收产生的温度（如 60-90℃），反映材料实际受热状态；

• 空气温度：控制箱内环境温度（如室温 - 80℃），避免箱内过热影响测试稳定性。
  温度控制通过加热管、制冷系统（部分型号）及循环风机实现，确保箱内温度均匀。

3. 湿度与冷凝 / 喷淋

• 湿度控制：通过加湿器和除湿模块调节箱内相对湿度（如 30%-95% RH），模拟潮湿气候；

• 冷凝 / 喷淋功能：部分仪器可模拟露水凝结（低温高湿条件）或雨水冲刷（喷淋系统），加速材料因水蚀导致的老化（如涂层剥落、木材霉变）。

三、加速老化机制：缩短测试周期

• 提高光照强度（比自然阳光更强的紫外线辐射）；

• 延长光照时间（如连续光照或设定 “光照 - 黑暗" 循环，模拟昼夜交替）；

• 强化温湿度波动，使材料在短时间内（数天至数月）出现与自然老化相似的劣化现象（如褪色、开裂、强度下降）。