1、Solar Power University,QA DepartmentPrepared by: Kevin Chen,材料耐候老化检测技术 WEATHERING RESISTANCE TESTING FOR MATERIALS,主要内容,1.材料老化实验相关背景简介 2.不同老化机的简介 3.老化时间的计算,Solar Power University,户外暴晒,Solar Power University,阳光,湿度,温度,风,雷电,雨,影响材料自然老化性能的因素,Solar Power University,1、阳光 2、温度 3、湿度 4、雨、露水 5、其他：水、雷电、风、盐雾、酸雨、
2、 生物、污染物等等其它因素,太阳光谱与碳弧灯光谱,Solar Power University,Carbon Arc 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,Solar Power University,氙灯日晒老化机,Solar Power University,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
3、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,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,黑标温度计,湿度、雨、露水,Solar Power University,化学反应 渗透作用 溶解 热冲击 冲刷
4、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,Solar Power University,ASTM G155/G26非金属材料氙灯曝露试验,ISO 4892-2:2006 Method A,Solar Power University,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,Sola
5、r 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-340灯：广泛使用在模拟户外自然老化 UVA-351灯：普遍使用于模拟透过窗玻璃太阳光的老化 UVB-313灯：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,UVB-313 灯管,FS-40 灯管,太阳光,UVA-340 灯管,常用荧光紫外老化试验条件,Solar
6、 Power University,ASTM D4329-99 塑料荧光紫外曝晒试验,ISO 4892-3：2006 Method A,Solar Power University,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25年自然老化 =人工气候老化需要多长时间？,目前最权威的计算方法,Solar Power University,老化时间=年太阳辐照总量年数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%：
7、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时间。,地面阳光光谱辐照度分布 （出版物CIE No 85:1989表4）,Solar Power University,中国主要的气候类型,Solar Power University,主要假设条件,Sol
8、ar Power University,1.自然气候稳定 2.氙灯照射光谱稳定，且与自然太 阳光光谱一致 3.材料老化机理一致,Something should always be in mind,Solar Power University,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。,IEC61215 UV TEST,Solar Power University,The End,Solar Power University,
