摘要討論兩種常見(jiàn)的、不同類(lèi)型、測試條件一致的氙燈試驗箱。詳述了其不同的配置對光譜、輻照度控制、過(guò)濾器類(lèi)型、潮濕、濕度控制、溫度控制和校準等的影響。闡述了樣品安置、設備的維護保養等實(shí)際操作方面的問(wèn)題以及老化測試標準。關(guān)鍵詞: ; 平板; 過(guò)濾器; ; 標準中圖分類(lèi)號: TM923.323 文獻標識碼: A文章編號: 1672- 9242（ 2005） 04- 0088- 06。*每年因老化而造成的產(chǎn)品損失達數億美元, 材料的老化包括褪色、失光、氧化、開(kāi)裂、粉化和強度下降等現象。目前, 評價(jià)材料的老化主要通過(guò)2 種方法: 戶(hù)外曝曬和人工加速老化。其中人工加速老化主要有開(kāi)放式碳弧燈、紫外光和氙弧燈。文中主要討論2種常用的氙燈試驗箱。1 1918 年, 世界上出現了第1 臺旋轉鼓式氙燈老化試驗箱, 它使用1 個(gè)碳弧燈作為光源, 光源或燈管垂直放置在儀器的中央, 周?chē)鷰в? 個(gè)過(guò)濾系統。測試樣品面向光源安裝, 并像傳送帶一樣圍繞中心燈旋轉。自*次世界大戰以來(lái), 這種試驗箱也不斷地改進(jìn), 但其基本設計原理一直沒(méi)有改變。zui為常見(jiàn)的試驗箱的燈管冷卻系統采用水冷卻, 這種類(lèi)型的水冷氙弧試驗箱被稱(chēng)為“ 旋轉鼓型”。近年來(lái), 出現了新型的靜態(tài)樣品安置的氙燈試驗箱, 在測試室的頂部安裝了一個(gè)或多個(gè)氣冷氙燈管。在這一系統中, 過(guò)濾器是平板型的, 且被置于燈管下部, 同時(shí)在測試室的頂部和側部裝有反射系統以增強輻照度的均勻性。測試樣品被安裝在燈管下方的樣品盤(pán)上。托盤(pán)略微傾斜小角度, 以便使水流走, 這種類(lèi)型的試驗箱被稱(chēng)為“ 平板型”。無(wú)論哪種類(lèi)型的試驗箱, 都帶有控制光線(xiàn)強度（ 輻照度） 、溫度和相對濕度的控制系統, 如圖1、2所示。氙燈試驗箱廣泛用來(lái)測試材料和產(chǎn)品的光穩定性和抗老化性, 因為氙弧燈發(fā)出的光譜很接近完整的包括紫外線(xiàn)（UV）、可視光和紅外線(xiàn)（IR）太陽(yáng)光譜。為獲得準確的, 重復性好的測試結果, 所有的光穩定性或老化性能測試必須控制光線(xiàn)的質(zhì)量, 光強的改變會(huì )影響材料損壞的速度, 而光譜能量分布的改變則會(huì )影響材料降解的速度和類(lèi)型。氙弧燈的發(fā)射情況是比較復雜的, 因為它牽扯幾個(gè)變量, 包括過(guò)濾器傳輸、輻照度控制點(diǎn)、發(fā)光強度以及燈管老化等。輻照度控制系統對光強和光譜都有影響。下面將分別就氙燈試驗箱的幾個(gè)主要控制參數分別討論。1.1 光學(xué)過(guò)濾器未經(jīng)濾光的氙弧燈發(fā)射過(guò)多的短波紫外線(xiàn), 以至于不能很好的模擬地球表面自然暴露, 因此, 試驗箱使用各種類(lèi)型的過(guò)濾器來(lái)減少不必要的短波射線(xiàn)。過(guò)濾器的選擇取決于被測試的材料和使用環(huán)境。大多數過(guò)濾器型號都對光譜的短波部分進(jìn)行有效地過(guò)濾。平板型氙燈試驗箱給每一個(gè)氣冷氙燈配備了一塊或多塊平面玻璃過(guò)濾器。水冷旋轉鼓式試驗箱使用不同的過(guò)濾系統, 包括圍繞氙燈放置的圓柱形內、外過(guò)濾器。目前, 氙燈試驗箱中采用3 種不同的過(guò)濾器系統。ASTM G155 標準中, 它們分別被命名為日光過(guò)濾器、窗玻璃過(guò)濾器和延伸紫外線(xiàn)過(guò)濾器。ISO 標準使用不同的命名法。對于日光光譜、透過(guò)窗玻璃的陽(yáng)光光譜, ISO 11341 （顏料）中分別稱(chēng)做“ 方法1”和“ 方法2”; ISO 4892- 2 （塑料）中分別稱(chēng)做“ 方法A”和“ 方法B”。ISO 標準中沒(méi)有提到延伸紫外線(xiàn)光譜,但有幾個(gè)SAE 標準則對此有要求。這些過(guò)濾器之間的zui重要的區別是短波紫外線(xiàn)傳輸和光譜截止點(diǎn)。不同數量的短波紫外線(xiàn)可顯著(zhù)地影響降解的速度和類(lèi)型。老化試驗箱的制造商經(jīng)常使用他們自己的命名法來(lái)給各類(lèi)過(guò)濾器和過(guò)濾器系統命名。日光過(guò)濾器是應用的氙燈過(guò)濾器, 它可產(chǎn)生非常類(lèi)似夏日正午陽(yáng)光的光譜（ 有時(shí)稱(chēng)作陽(yáng)光zui大值） 。平板氙燈試驗箱的制造商把這一類(lèi)型的過(guò)濾器簡(jiǎn)稱(chēng)作“ 日光過(guò)濾器”?？梢援a(chǎn)生類(lèi)似的日光過(guò)濾作用的過(guò)濾器組合, 稱(chēng)作“ 硼硅酸鹽/ 硼硅酸鹽”（Boro/Boro） 和“ CIRA/ 碳酸石灰”。太陽(yáng)光、日光過(guò)濾器、Boro/Boro 及CIRA/ 碳酸石灰的過(guò)濾器光譜能量分布, 如圖3 所示。大部分的過(guò)濾器都能很好地匹配太陽(yáng)光的光譜。