彩色建筑材料人工氣候加速顏色老化試驗方法原理

彩色建筑材料人工氣候加速顏色老化試驗方法

試驗原理

本標準采用氙燈光源，連續光照，控制一定的溫度、濕度、輻射能、降雨周期和時間，模擬和強化自然氣候條件中的光、熱、氧、濕氣、降雨等主要環境因素，以加速試樣的老化，并以試樣在一定時間內的輻射能下的色差值作為人工氣候加速顏色老化的試驗結果。

試驗裝置

試驗裝置應符合下述要求：

1氙燈

建議采用6kW水冷式管狀長弧氙燈。

氙燈光譜波長范圍從270nm以下的短波紫外區，經可見區直到紅外區。作為曝露試驗，氙燈輻射要經過濾，以減少紫外短波輻射，并盡可能除去紅外輻射，使試樣所接受的氙燈光能譜分布與太陽光能譜分布相接近。如果使用濾光罩，氙燈的內外濾光罩均應為石英玻璃。

2曝光量測定儀

曝光量測定儀應滿足下述要求：

a.測量的光輻射波段為300nm－l050nm；

b．可同時測量輻照度及輻射能；

c. 輻照度及輻射能測試精度為±5％。

黑板溫度計

黑板溫度計是由一種近似“黑體”吸收特性的涂黑的金屬板及適宜的溫度計或熱接觸良好的熱電偶組成，測量范圍0℃～150℃，測試精度要求為±1℃。

試樣轉架

氙燈垂直裝在試樣轉架的中心軸上，試樣轉架的轉速為1r/min.

濕度和溫度控制裝置

人工加速老化試驗機應能根據設定的溫度和濕度自動進行加熱，加濕和冷卻，相對濕度的變化范圍為50%~95%R.H；溫度變化范圍為試驗室室溫加上15℃~17℃，允許波動度為±℃。

降雨裝置

設備應有降雨裝置，其所有部件應用不銹鋼，塑料或不 污染水質的材料制成。它應胯足夠的降雨壓力，雨滴由噴頭產生，雨滴直徑在0.5mm~4.5mm之間，噴頭設計應能使水成滴狀。

試驗條件

1 輻照度

在正常條件下：試樣受到300nm~1050nm波長的輻射，其輻照度應大于800W/m[2]，低于300nm主輻照度應不大于1W/m[2]。

在整個試樣的面積內，輻照度的偏差不能大于±10。

2 氙燈冷卻水

應使用蒸餾水或去離子水。

3 黑板溫度

黑板溫度有45℃±3℃，55℃±3℃或63℃±3℃三種，應根據產品標準的規定進行選用。

黑板溫度正確讀數為不降雨時溫度達到穩定后的讀數。

4 相對濕度

相對濕度有50%±5%和65%±5%，應根據產品標準的規定進行選用。

相對濕度的正確讀數為不降雨時濕度達到穩定的讀數。

5 降雨

降雨周期規定為18min/102min(降雨時間/不降雨時間)。

試樣

1 規格

根據產品相應標準的規定確定試樣規格(Z大邊長為200mm，Z小邊長為20)。

2 數量

試樣和取相同的三塊。

3 制備

a.按有關產品標準制備試樣。

b.按有關產品標準規定從制品上裁取試樣

c.按有關產品標準的工藝條件要求制樣。

試驗步驟

1 試驗前應使設備處于正常運轉狀態。

2 試驗條件的設定。

1） 黑板溫度

設定設備不降雨、連續光照狀態的運轉程序，將非試驗樣品和黑板溫度計放在試樣轉架上，調整試

驗箱工作溫度，使其達到所要求的黑板溫度。

2）相對濕度

調整實驗設備，使其達到試驗要求的相對濕度。

3）設定降雨周期。

3試樣的放置

試樣放入試驗箱前按GB II942測定其色度。

試樣固定于樣架時，應避免在試驗中產生外應力，同時應考慮到便于試樣上下變換位置。

4進行試驗

檢查設備各項性能符合要求后，按其操作規程開動設備進行試驗。

在試驗過程中，按產品標準規定的檢查周期檢查試樣。7．5輻射量的測定

用曝光量測定儀連續測定氙燈輻照度和累積總輻射能。為了減少輻照度的偏差，在氙燈輻照度降為800W／m[2]時應停機清洗氙燈。輻照度低于800W／m[2]的氟燈不可繼續使用。

顏色老化程度的測定

1顏色測定準備

當達到產品標準中規定的或協商同意的時間間隔和輻射能量時，關閉老化試驗設備，將試樣從試驗箱中取出，用毛巾擦干背面的水珠，用吸水紙輕輕吸去其正面的水分，再正面朝上置于實驗臺上晾于備用。

2色差的確定

按GB II942測定經人工氣候加速老化試驗后試樣的色度數據，并根據老化前測得的色度數據計算其老化前后的色差，取兩塊老化程度接近的試樣的色差平均值作為該試樣的老化前后色差。

試驗的終止

以產品標準中規定的或協商同意的曝露時間和輻射能，或以色差達到某一規定值時停止試驗。

結果的表示

彩色建筑材料顏色老化的Z終結果是以輻射能（MJ／m[2]），色差和曝露時間表示。

試驗報告

試驗報告至少應包括如下內容：

a)曝露設備的類型和型號；

b）光源的類型和功率；

c) 試樣的規格和制備方法；

d）試樣材料的名稱和型號；

e)試樣位置的輻照度（W／m[2]），黑板溫度和相對濕度；

f）降雨周期和降雨用水的類型；

g）曝光量測定儀型號及試佯位置的輻射能（MJ／m[2]）；

h）試驗人員和日期；

i）試驗結果。