用荧光紫外灯模拟太阳光中的紫外波段(295 ~ 400 nm),配合冷凝或喷淋模拟露水与雨水,加速评价材料在户外暴露条件下的褪色、粉化、开裂、失光、力学性能衰减。
相比氙灯,QUV 的紫外波段能量更高、加速倍数更大,但不含可见光与红外,对颜色的评价不如氙灯真实。
涂料与涂层、塑料、橡胶、防水卷材、土工布、汽车外饰件、光伏背板、电缆护套、木器漆。
| 标准号 |
标准名称 |
| GB/T 16422.3 |
塑料 实验室光源暴露试验方法 第3部分:荧光紫外灯 |
| ISO 4892-3 |
Plastics - Methods of exposure to laboratory light sources - Part 3: Fluorescent UV lamps |
| ASTM G154 |
Standard Practice for Operating Fluorescent Ultraviolet (UV) Lamp Apparatus for Exposure of Nonmetallic Materials |
| GB/T 14522 |
机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料 人工气候老化试验方法 荧光紫外灯 |
| GB/T 23987 |
色漆和清漆 涂层的人工气候老化 暴露于荧光紫外灯和水 |
| 灯管 |
光谱特征 |
适用 |
| UVA-340 |
295 ~ 400 nm,与太阳光紫外段吻合最好 |
推荐,模拟户外日光 |
| UVA-351 |
340 ~ 400 nm,滤除短波 |
模拟窗玻璃后曝晒(室内) |
| UVB-313 |
280 ~ 360 nm,含短波高能 |
加速筛选,可能产生非自然失效 |
| 参数 |
循环 1(UVA-340) |
循环 2(辐照+冷凝) |
循环 3(辐照+喷淋) |
| 紫外辐照 |
0.76 W/m² @340 nm |
0.89 W/m² |
1.55 W/m² |
| 紫外阶段温度 |
60 ± 3 ℃ |
60 ± 3 ℃ |
60 ± 3 ℃ |
| 紫外时长 |
8 h |
4 h |
8 h |
| 冷凝阶段温度 |
50 ± 3 ℃ |
50 ± 3 ℃ |
— |
| 冷凝时长 |
4 h |
4 h |
— |
| 喷淋 |
— |
— |
0.5 h(前段) |
| 辐照度控制 |
闭环光反馈 |
闭环光反馈 |
闭环光反馈 |
辐照度必须闭环控制:灯管会随使用时间衰减,恒定辐照度(W/m²)而非恒定电压才能保证试验可复现。
| 参数 |
取值 |
| 黑板温度(BPT) |
50 ℃ / 60 ℃ / 70 ℃(按标准与材料选择) |
| 试样架 |
试样背面暴露于箱内空气(模拟热效应) |
| 试样数量 |
每个评价点 ≥ 3 件 |
| 辐照剂量 |
以 J/m² 计(辐照度 × 时间),报告必须记录累计剂量 |
| 试验时长 |
通常 250 h / 500 h / 1000 h,或至指定性能保留率 |
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 1. 初始检测:外观、色差、光泽、力学性能基线 │
│ 2. 装样:试样平整装入试样架,标记面朝灯 │
│ 3. 设循环:选择灯管、辐照度、温湿度与循环程序 │
│ 4. 运行:按周期更换灯管(通常每 500 h 部分换新) │
│ 5. 中间检测:按预设间隔(如每 250 h)取出评价 │
│ 6. 终检:色差 ΔE、光泽保留率、拉伸/冲击保留率 │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
| 指标 |
方法 |
判定 |
| 色差 ΔE* |
分光测色仪(D65/10°) |
ΔE ≤ 3 通常视为可接受 |
| 光泽保留率 |
60° 光泽度计 |
保留率 ≥ 50 % |
| 粉化等级 |
目视/胶带法(ASTM D4214) |
等级 0 ~ 10 |
| 力学性能保留率 |
老化后 / 老化前(拉伸强度、断裂伸长率) |
通常要求 ≥ 70 % ~ 80 % |
| 开裂 |
目视(放大 10×) |
无龟裂 |
- 灯管老化与更换:灯管辐照输出随时间衰减,必须闭环控制并按周期更换,否则不同批次结果不可比。
- 试样背面空气:QUV 试样背面暴露造成“热效应”,与氙灯的风冷不同,迁移时必须说明。
- 短波风险:UVB-313 含非自然短波,可能引发实际户外不会出现的失效,只用于筛选排序,不用于寿命推算。
- 颜色评价限制:QUV 无可见光,颜色变化评价不如氙灯真实,颜色是关键指标时应用氙灯。
- 水的影响:冷凝与喷淋对结果影响很大,涂层类材料喷淋通常会显著加速失效。
- 结果外推:实验室加速结果不能直接换算成户外年限,只能做相对排序与批次一致性判断。
相关文件:氙灯老化试验 | 材料试验总览
体系归属:材料试验 / 老化与耐候试验