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(xù)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(huán)境因素，以加速試樣的老化，并以試樣在一定時間內(nèi)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(jié)果。
試驗裝置
試驗裝置應(yīng)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(qū)，經(jīng)可見區(qū)直到紅外區(qū)。作為曝露試驗，氙燈輻射要經(jīng)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(nèi)外濾光罩均應(yīng)為石英玻璃。
2曝光量測定儀
曝光量測定儀應(yīng)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(zhuǎn)架
氙燈垂直裝在試樣轉(zhuǎn)架的中心軸上，試樣轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速為1r/min.
濕度和溫度控制裝置
人工加速老化試驗機應(yīng)能根據(jù)設(shè)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(shè)備應(yīng)有降雨裝置，其所有部件應(yīng)用不銹鋼，塑料或不 污染水質(zhì)的材料制成。它應(yīng)胯足夠的降雨壓力，雨滴由噴頭產(chǎn)生，雨滴直徑在0.5mm~4.5mm之間，噴頭設(shè)計應(yīng)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(yīng)大于800W/m[2]，低于300nm主輻照度應(yīng)不大于1W/m[2]。
在整個試樣的面積內(nèi)，輻照度的偏差不能大于±10。
2 氙燈冷卻水
應(yīng)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(yīng)根據(jù)產(chǎn)品標準的規(guī)定進行選用。
黑板溫度正確讀數(shù)為不降雨時溫度達到穩(wěn)定后的讀數(shù)。
4 相對濕度
相對濕度有50%±5%和65%±5%，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品標準的規(guī)定進行選用。
相對濕度的正確讀數(shù)為不降雨時濕度達到穩(wěn)定的讀數(shù)。
5 降雨
降雨周期規(guī)定為18min/102min(降雨時間/不降雨時間)。
試樣
1 規(guī)格
根據(jù)產(chǎn)品相應(yīng)標準的規(guī)定確定試樣規(guī)格(Z大邊長為200mm，Z小邊長為20)。
2 數(shù)量
試樣和取相同的三塊。
3 制備
a.按有關(guān)產(chǎn)品標準制備試樣。
b.按有關(guān)產(chǎn)品標準規(guī)定從制品上裁取試樣
c.按有關(guān)產(chǎn)品標準的工藝條件要求制樣。
試驗步驟
1 試驗前應(yīng)使設(shè)備處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
2 試驗條件的設(shè)定。
1） 黑板溫度
設(shè)定設(shè)備不降雨、連續(xù)光照狀態(tài)的運轉(zhuǎn)程序，將非試驗樣品和黑板溫度計放在試樣轉(zhuǎn)架上，調(diào)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(diào)整實驗設(shè)備，使其達到試驗要求的相對濕度。
3）設(shè)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(yīng)避免在試驗中產(chǎn)生外應(yīng)力，同時應(yīng)考慮到便于試樣上下變換位置。
4進行試驗
檢查設(shè)備各項性能符合要求后，按其操作規(guī)程開動設(shè)備進行試驗。
在試驗過程中，按產(chǎn)品標準規(guī)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(xù)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(yīng)停機清洗氙燈。輻照度低于800W／m[2]的氟燈不可繼續(xù)使用。
顏色老化程度的測定
1顏色測定準備
當達到產(chǎn)品標準中規(guī)定的或協(xié)商同意的時間間隔和輻射能量時，關(guān)閉老化試驗設(shè)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(jīng)人工氣候加速老化試驗后試樣的色度數(shù)據(jù)，并根據(jù)老化前測得的色度數(shù)據(jù)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(chǎn)品標準中規(guī)定的或協(xié)商同意的曝露時間和輻射能，或以色差達到某一規(guī)定值時停止試驗。
結(jié)果的表示
彩色建筑材料顏色老化的Z終結(jié)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(yīng)包括如下內(nèi)容：
a)曝露設(shè)備的類型和型號；
b）光源的類型和功率；
c) 試樣的規(guī)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(jié)果。