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铝及铝合金阳极氧化膜的耐候性试验

时间:2019-07-20来源:泰鼎恒业浏览次数:

1.阳极氧化膜的耐候性人工气候老化(荧光紫外灯)试验
主要内容引自GB/T 16585—1996《硫化橡胶人工气候老化(荧光紫外灯)试验方法》。叙述了以荧光紫外灯和冷凝装置模拟天然气候的太阳紫外线、温度和冷凝水等老化因素的一种人工气候老化试验方法。适用于硫化橡胶在紫外线照射和冷凝作用交替条件下暴露的耐候性试验,也适用于铝及铝合金型材阳极氧化膜的耐候性试验。
GB/T 16585—1996 等效采用 ASTM G 53— 1988《非金属材料暴露使用的光源和水的暴露装置(荧光紫外一冷凝型)的实施标准》。
(1)方法提要  硫化橡胶暴露在紫外线、温度和冷凝水等老化因素的环境中,按规定的时间检测试样性能的变化,从而评价硫化橡胶的耐候性。
(2)试验装置
①试验箱。试验箱工作室安装两排每排4只荧光灯,设有加热水槽、试样架、黑板温度计、控制和指示工作时间和温度的装置。
②荧光灯。荧光灯分为UV-A、UV-B、 UV-C、UV-D和UV-E五种类型,各种类型的荧光灯出现最大峰值辐射的波长不同。除非另有规定,一般使用UV-B灯。荧光灯光能量输出随使用时间而逐步衰减,为了减小因光能量衰减造成对试验的影响,在8只荧光灯中每隔1/4的荧光灯寿命时间,在每排由一只新灯替换一只旧灯,其余位置变换如图20-2-4所示,使荧光灯按顺序定期更换,这样,紫外光源始终由新灯和旧灯组成,而得到一个输出恒定的光能量。

 
 
 
③试样架。试样架由框式基架、衬垫板和伸张弹簧组成。框式基架和衬垫板由铝合金材料制成。
④黑板温度计。黑板温度计由75mm X 10mmX 2.5mm的黑色铝板连接温度传感器组成。它应该在暴露中心范围内,使它尽可能反映出试验温度。
⑤测定辐射量的仪器和标准物质。根据条件和需要,可选用辐射量测定仪或标准物质来测定试样接受的光能量。
a.辐射量测定仪。辐射量测定仪有积算照度计和辐射计。
b.标准物质。蓝色羊毛标准应按GB 730《耐光和耐气候色牢度蓝色羊毛标准》的有关规定;灰色标准样卡应按GB 250《评定变色用灰色样卡》的有关规定。
(3)试样
①试样制备应按GB/T 9865. 1《硫化橡胶或热塑性橡胶样品和试样的制备  第1部分:物理试验》的有关规定。
②试样的形状和规格根据评价指标和相应测试标准的要求确定。如测试拉伸性能的试样应按GB/T 528《硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸性能
的测定》的规定。
③试样数量根据检测项目次数确定,每项每次检测的有效试样一般不少于3个。
④测定颜色变化的试样应按GB/T 12831《硫化橡胶人工气候(氙灯)老化试验方法》中6.2的规定。
(4)试验条件
①试验循环时间一般规定为4h紫外线暴露接着4h冷凝。如果需要可采用8h紫外线暴露接着4h冷凝。
②紫外线暴露温度一般规定为(50±3)℃。根据材料的特性和应用环境可选用(60±3)℃或其他温度。
③冷凝温度一般规定为(50±3)℃。
④紫外线暴露期间,选用热空气供给试验箱的平衡温度应该保持在±3℃以内。
⑤冷凝暴露期间,选用水槽中热水的平衡温度应该保持在士3℃以内。
⑥供给水槽的用水可以使用蒸馏水、去离子水或可饮用的自来水。
⑦试样表面与灯平面最近距离为50mm且相平行。
⑧试样表面所接受的280〜400nm波长范围的辐照度通常不能大于50W/m2,还不应有低于270nm波长的辐射。
⑨为了便于检查和结束试验,暴露试验时间一般规定为24h的倍数、7d或7d的倍数。
(5)试验步骤
①试样安装。试样按自由状态安装在试样架上,试样的暴露表面朝向灯。当试样完全没有装满架时要用空白板填满剩下的空位,以保持箱 内的试验条件稳定。在暴露期间定期调换暴露区中央和暴露区边缘的试样位置,以减少不均匀的暴露。
②暴露试验。启动试验箱,调好规定的试验条件,并记录开始暴露时间,在整个暴露期间要保持规定的试验条件恒定。
③紫外线辐射量的测定
a.仪器测定辐射量。定期将紫外线积算照度计或辐射计放在暴露试样架侧旁直接测定接受紫外线的辐射量。
b.蓝色羊毛标准测定辐射量。使用蓝色羊毛标准测定辐射量的方法见(8)。
④检测试样。按规定的暴露时间或辐射量从试验箱中取出试样进行各项性能的测定。
a.力学性能测定。力学性能应根据使用要求选取,一般选用试样拉伸性能变化作为指标。试样测定前应按GB 2941《橡胶试样环境调节和试验的标准温度、湿度及时间》的规定进行环境调节,然后按相应测试标准的要求进行测定。
b.颜色变化的评定。评定试样老化后的表面颜色变化按直观目测或仪器测定法有关标准规定进行。
(6)试验结果   试样暴露试验的结果可用试样暴露至某一时间或某一辐射量(J/m2)时的性能变化率表示。也可用试样性能变化至某一规定值所需的暴露时间或辐射量(J/m2)表示。
试样性能变化率可按式(20-2-3)计算:
                  (20-2-3)
式中P——性能变化率,
       O——未暴露的试样性能初始值;
       A——暴露后的试样性能测定值。
(7)试验报告   试验报告包括如下内容。
①试验目的要求。
②采用本标准名称及代号。
③试样名称、规格和数量。
④试验箱的型号和荧光紫外灯型号。
⑤紫外线暴露时间和温度、冷凝暴露时间和温度。
⑥试验时间。
⑦测试项目和试验结果。
⑧试验者及其他。
(8)蓝色羊毛标准测量光辐射剂量的使用方法
①说明    蓝色羊毛标准织物样品(简称“标样”)是供评定有色纺织品耐光和耐气候色牢度等级用的。因该蓝色染料对光辐射敏感,并有一定定量关系,故可用于确定辐射剂量等级,即暴露期。蓝色羊毛标样共分八级(即8个号),代表8个耐光色牢度等级。由于标样使用方便和对其使用有大量资料根据,故可用于确定橡胶耐光暴露试验的暴露期。
注:详情参阅GB 730《耐光和耐气候色牢度蓝色羊毛标准》。
②程序  
a.将一组编号1〜8号(级)的蓝色羊毛标样置于试样邻近,同时进行暴露试验。
b.将已暴露的蓝色羊毛标样与未暴露的蓝色羊毛标样对比颜色的差异,并与“评定变色用灰色样卡”的色差级別进行比较。当1号标样的颜色差异达到灰色样卡的色差4级时,则辐射剂量的等级(暴露等级)为1/1级,即达到暴露期1/1级;当2号标样的颜色差异达到同样的色差4级时,即达到暴露期2/1级;依次类推,直至8号标样显示出色差4级,即达到暴露期8/1级。
c.当第一批8号标样达到8/1级时,换上第二批新制的1〜8号标样,继续投入暴露,至第二批8号标样显示出与未暴露的8号标样颜色差 异等于灰色样卡的色差4级时,即达到暴露期 8/2 级。
d.舍弃第二批8号标样,换上第三批新制的1〜8号标样,继续暴露。当第三批8号标样达到色差4级时,即达到暴露期8/3级。
e.根据需要重复此程序,可得到8/4, 8/5,…,8/n级,如表20-2-5所列。
 
2.目视法评级
目视法评级采用的是GB/T 1766—2008《色漆和清漆  涂层老化的评级方法》。具体内容详见本手册第18章建筑涂料的18.6.12.2“涂膜老化的评级”。