材料耐候老化检测技术概要课件.ppt

Solar Power University QA Department Prepared by:Kevin Chen材料耐候老化检测技术WEATHERING RESISTANCE TESTING FOR MATERIALS主要内容主要内容1.材料老化实验相关背景简介材料老化实验相关背景简介2.不同老化机的简介不同老化机的简介3.老化时间的计算老化时间的计算Solar Power University 户外暴晒户外暴晒Solar Power University 阳光阳光湿湿度度温温度度风风风风雷雷雷雷电电电电雨雨影响材料自然老化性能的因素影响材料自然老化性能的因素Solar Power University u1、阳光u2、温度u3、湿度u4、雨、露水u5、其他：水、雷电、风、盐雾、酸雨、生物、污染物等等其它因素太阳光谱与碳弧灯光谱太阳光谱与碳弧灯光谱Solar Power University Carbon Arc 碳弧碳弧Solar Power University 封闭式：在日本仍用于材料的褪 色及色牢度测试开放式：在日本仍用于汽车材料 的老化测试太阳光谱与氙灯光谱太阳光谱与氙灯光谱Solar Power University 氙灯日晒老化机氙灯日晒老化机Solar Power University 水冷式氙弧灯风冷式氙弧灯滤光镜组合滤光镜组合Solar Power University Boro/Boro：模拟太阳光整个光化学区的 光谱能量分布Boro/Soda Lime：模拟透过窗玻璃的太 阳光的光谱能量分布Quartz/Boro：含有部分太阳光所没有的 更短波长Quartz/Quartz：近似地球大气不能滤去 的太阳光强度IR/Boro：模拟太阳光3001000nm的光 谱能量分布.温度温度Solar Power University 暴露试样的表面最高温度主要依赖于光源照强度、辐射热的吸收、试样自身的热传导、试样与空气或与试样架之间的热传递等条件.黑板温度(BPT):显示导热性良的深色试样表面温度黑标温度(BST):显示导热性差的深色试样表面温度白标温度(WST):显示导热性差的浅色试样表面温度黑板温度计黑板温度计黑板温度计黑板温度计黑标温度计黑标温度计黑标温度计黑标温度计湿度、雨、露水湿度、雨、露水Solar Power University 化学反应渗透作用溶解热冲击冲刷部分材料对水分子较敏感，较容易吸湿而导致表面光泽下降。如环氧树脂、聚氨酯等。常用湿度条件：505%、655%常用模拟下雨条件：102min干燥，18min喷淋常用氙弧灯老化试验条件常用氙弧灯老化试验条件Solar Power University ASTM G155/G26非金属材料氙灯曝露试验ISO 4892-2:2006 Method ASolar Power University 荧光紫外人工加速老化荧光紫外人工加速老化原理：以荧光紫外灯为光源，模拟并强化对高分子材料老化影响最显著的紫外光谱，并适当控 制温度、湿度，使在试样上同期性的产生凝露的试验。Solar Power University 紫外光谱紫外光谱Solar Power University 紫外光谱分区UV-A：315400nm 引起高分子材料 老化的主要区域UV-B：280315nm 包括了能到达地 球地面的最短紫外光，可被窗 玻璃过滤掉UV-C：100280nm 只存在于大气层 之外的太空中常用灯管UVA-340UVA-340灯：灯：广泛使用在模拟户外自然老化广泛使用在模拟户外自然老化UVA-351UVA-351灯：灯：普遍使用于模拟透过窗玻璃太阳光的老化普遍使用于模拟透过窗玻璃太阳光的老化UVB-313UVB-313灯：灯：广泛使用在汽车耐候漆的实验室筛选广泛使用在汽车耐候漆的实验室筛选荧光紫外灯光谱与太阳光谱Solar Power University 太阳光太阳光UVB-313 灯管灯管FS-40 灯管灯管太阳光太阳光UVA-340 灯管灯管常用荧光紫外老化试验条件常用荧光紫外老化试验条件Solar Power University ASTM D4329-99 塑料荧光紫外曝晒试验塑料荧光紫外曝晒试验ISO 4892-3：2006 Method ASolar Power University 太阳、氙灯与紫外光谱比较太阳、氙灯与紫外光谱比较Solar Power University 最受关注的问题Solar Power University 太阳能组件太阳能组件25年自然老化年自然老化=人工气候老化需要多长时人工气候老化需要多长时间？间？目前最权威的计算方法目前最权威的计算方法Solar Power University 老化时间老化时间=年太阳辐照总量年太阳辐照总量年数年数60%67%5503600 -年太阳辐照总量：波长范围在3002450nm内的各地区地面吸收的阳光 年辐照总量，J/m2；-60%：波长范围在300800nm的辐照量占总辐照量的百分数，材料正因 为吸收此范围的光照而引起老化降解；-67%：温度修正系数。因在自然老化中，除了夏天，其他季节的平均气温 相对较低；-550：氙灯日晒老化机使用Boro/Boro滤镜组合时，其发射的光谱波长范 围在300800nm的辐照量，W/m2 -3600：1hour=3600sec所以对于我司太阳能组件在加洲需要了解到年太阳辐射总量才能计算出老化所以对于我司太阳能组件在加洲需要了解到年太阳辐射总量才能计算出老化时间。时间。地面阳光光谱辐照度分布地面阳光光谱辐照度分布（出版物（出版物CIE No 85:1989表表4）Solar Power University 中国主要的气候类型中国主要的气候类型Solar Power University 主要假设条件主要假设条件Solar Power University 1.自然气候稳定自然气候稳定2.氙灯照射光谱稳定，且与自然太氙灯照射光谱稳定，且与自然太 阳光光谱一致阳光光谱一致3.材料老化机理一致材料老化机理一致Something should always be in mindSolar Power University 材料的耐候性能取决于：材料的耐候性能取决于：材料本身 化学结构、颜色、形状使用环境 经纬度、季节、风、样品角度、背面支撑材料、周围环境条件 Solar Power University 经验表明，实验室与特定地点的大气暴晒试验结果之间的相关性只适经验表明，实验室与特定地点的大气暴晒试验结果之间的相关性只适用于特定种类和配方的材料及特定的性能，且其相关性已为过去的试用于特定种类和配方的材料及特定的性能，且其相关性已为过去的试验所证实了的场合。验所证实了的场合。IEC61215 UV TEST Solar Power University The End The End Solar Power University