经常有客户提出疑问:在实验室内做光老化测试,多长时间可以模拟户外多少年?
首先需要明确,什么叫光老化?光老化,主要指材料在太阳光(尤其是紫外线波段)的照射下,协同氧气、热、湿度等环境因素,发生化学结构(如分子链断裂、交联、氧化)和物理性能(如强度下降、脆化、变色、粉化)不可逆劣化的过程。
该过程在高分子有机材料(如塑料、橡胶、涂料、纺织品、粘合剂)中最为显著和常见,但也可能影响某些无机材料和天然有机材料。
好比路边破旧的广告牌、掉漆的汽车、褪色的毛巾等等,这些都是材料在自然环境中老化的典型表现。

为AI生成
当下,不少厂商采用自然曝晒法进行测试,即直接将产品置于户外环境中接受日光照射。
这种方法的优点在于能够真实反映实际使用条件,但也存在明显不足,如测试结果重现性差、周期过长。
为了更高效地评估产品寿命、优化材料配方,行业内开发出了实验室环境下的“人工加速老化测试”,通常称为光照老化测试,主要包括UV老化、氙灯老化及金属卤素灯老化等类型。
UV老化测试主要通过模拟太阳光中的紫外光照射产品,以加速材料老化过程。导致材料老化的主要能量来源于波长240-400nm范围内的紫外线,这一波段的紫外光能够直接破坏材料分子链,引发氧化与降解反应。
UV老化测试通常采用可发射特定波长紫外光的灯管进行,常用的紫外灯管包括:
• UVA-340灯管:模拟户外紫外线环境;
• UVA-351灯管:模拟室内紫外线环境;
• UVB-313灯管:用于加速老化测试;
• UVC灯管:材料UVC老化。

QUV/SPRAY紫外线老化机
氙灯老化试验的核心优势在于其“可见光模拟能力”——它发出的光覆盖紫外线、可见光及红外线范围,其光谱能量分布与自然太阳光中的可见光,300-800nm波段高度接近。
同时,氙灯试验设备通常集成温度、湿度及喷淋等环境控制功能,可高度真实地复现材料在自然条件下的老化过程。
氙灯测试中,光源系统由灯管与滤镜组合构成,滤镜主要用于滤除非目标波长的光线。
常见的滤镜类型及其模拟场景包括:
• Daylight滤镜:模拟户外直射太阳光;
• Window滤镜:模拟透过玻璃窗的日光;
• Extended UV滤镜:扩展紫外波段模拟。

金属卤素灯测试
金属卤素灯是一种气体放电灯,测试行业简称全光谱光源。与UV灯、氙灯相比,其独特优势在于对样品的尺寸和形状具有较高的包容性。
该光源光谱范围覆盖300–3000nm,更接近自然太阳光,能够模拟全光谱辐照条件,同时满足各类大型、异形样品的测试需求。
因此,金属卤素灯老化测试在汽车、大型工业设备等领域备受青睐。

Solar S/1000阳光模拟试验箱
CTI华测检测依托业内领先的设备、丰富的经验与全面资质,为客户提供专业可靠的光老化测试服务,系统评估材料在光照下的性能变化,助力产品设计优化与质量管控。

最后,自然界中影响光老化的因素非常多,实验室测试仅模拟了环境温湿度和光照条件。实际生活中还存在下雨、冰雹、台风等恶劣天气,它们也会对产品产生影响,因此无法明确给出实验室测试时间与实际使用年限的对应关系。
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