環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介

環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介地球?yàn)槿祟愄峁┝松娴目臻g，但惡劣的自然環(huán)境同時(shí)也對(duì)人類提出了挑戰(zhàn)。數(shù)萬(wàn)年前人類來(lái)到地球上，不斷地與自然進(jìn)行抗?fàn)帲K于逐步地適應(yīng)了所生存的那個(gè)環(huán)境，并不斷地繁育生息，從而制造了光輝輝煌的文明。人類不斷地進(jìn)化，并制造出各種各樣的先進(jìn)工具來(lái)適應(yīng)著周圍的環(huán)境。同時(shí)人們使用的各種先進(jìn)工具也正經(jīng)受著自然環(huán)境的考查。地球上的春夏秋冬四季的循環(huán)更替，不斷地交替帶給人們高溫，低溫，濕氣，降雨，風(fēng)暴，灰塵，強(qiáng)烈光照，洪水等等惡劣的自然條件。因此，人們制造的工具不斷地更新?lián)Q代，不斷有新的產(chǎn)品顯現(xiàn)，人們期望能制造出最適應(yīng)各種環(huán)境的工具來(lái)關(guān)心人類適應(yīng)并最終改造那個(gè)所生存的惡劣的環(huán)境。人們努力地制造，在產(chǎn)品更新的過(guò)程當(dāng)中，人們終于發(fā)覺(jué)，要制造出最能適應(yīng)環(huán)境的產(chǎn)品，就必須將制造產(chǎn)品的材料或部件先經(jīng)受環(huán)境的考查。因此，各種環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備顯現(xiàn)了。它們能夠在最短的時(shí)刻內(nèi)完全模擬外界最惡劣的自然條件，甚至更加嚴(yán)酷。同意這種設(shè)備測(cè)試的材料或部件在制成產(chǎn)品之前，我們就已了解它們是否合適。環(huán)境試驗(yàn)差不多是生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的一道程序?？茖W(xué)家門(mén)通過(guò)研究，差不多制造出模擬溫度和濕度的高、低溫濕熱設(shè)備；模擬海洋腐蝕性氣候的鹽霧腐蝕試驗(yàn)設(shè)備；模擬下雨的各種淋雨、防水設(shè)備；模擬光照的各種光老化試驗(yàn)設(shè)備；模擬沙塵暴氣候的設(shè)備等等。還有模擬由工業(yè)制造中產(chǎn)生的有害物質(zhì)如二氧化硫、臭氧等的試驗(yàn)設(shè)備。陽(yáng)光是地球上任何生物賴以生存的保證，它帶來(lái)光明和溫順。但是過(guò)度的光照和由光照產(chǎn)生的蒸汽也會(huì)帶來(lái)?yè)p害，專門(mén)對(duì)生產(chǎn)材料和產(chǎn)品更造成了嚴(yán)峻的破壞，每年造成難以估量的經(jīng)濟(jì)缺失。損害要緊包括褪色、發(fā)黃、變色、強(qiáng)度下降、脆化、氧化、亮度下降、龜裂、變模糊及粉化等。關(guān)于直截了當(dāng)曝露在陽(yáng)光下的產(chǎn)品和材料來(lái)說(shuō)，其受到光破壞阻礙的風(fēng)險(xiǎn)最大。為了以后的產(chǎn)品能適應(yīng)并最終對(duì)抗陽(yáng)光和濕氣的破壞，我們使用氙燈耐氣候試驗(yàn)設(shè)備和紫外光耐氣候試驗(yàn)設(shè)備。氙燈耐氣候試驗(yàn)設(shè)備采納能模擬全陽(yáng)光光譜的氙弧燈來(lái)再現(xiàn)不同環(huán)境下存在的破壞性光波。本設(shè)備能夠?yàn)榭蒲小a(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量操縱提供相應(yīng)的環(huán)境模擬和加速試驗(yàn)。氙燈耐氣候試驗(yàn)設(shè)備可用于新材料的選擇，改進(jìn)現(xiàn)有材料或評(píng)估材料組成變化后耐用性的變化等試驗(yàn)。設(shè)備能夠?qū)ｉT(mén)好的模擬在不同環(huán)境條件內(nèi)，材料曝露在陽(yáng)光下所產(chǎn)生的變化。設(shè)備通過(guò)將材料曝露在紫外線（UV）,可見(jiàn)光和紅外光下，對(duì)材料的耐光性進(jìn)行測(cè)定。它采納通過(guò)過(guò)濾處理的氙弧燈來(lái)產(chǎn)生與陽(yáng)光具有最大吻合性的全陽(yáng)光光譜。采納合理過(guò)濾處理的氙弧燈是測(cè)試產(chǎn)品對(duì)直截了當(dāng)光照中或透過(guò)玻璃的陽(yáng)光中的較長(zhǎng)波長(zhǎng)段紫外線和可見(jiàn)光的敏銳度的最佳方式。當(dāng)你將產(chǎn)品曝露在室外的直截了當(dāng)陽(yáng)光下時(shí)，一天當(dāng)中產(chǎn)品經(jīng)歷最大光強(qiáng)度照耀的時(shí)刻也確實(shí)是幾小時(shí)。即使是如此，最嚴(yán)峻的曝曬也只發(fā)生在夏季中最炎熱的幾周內(nèi)。氙燈耐氣候試驗(yàn)設(shè)備能夠加速你的試驗(yàn)過(guò)程，因?yàn)橥ㄟ^(guò)程序操縱，設(shè)備能夠?qū)⒛愕漠a(chǎn)品每天24小時(shí)的曝露在相當(dāng)于夏季中午陽(yáng)光的光照環(huán)境下。所經(jīng)受的曝曬在平均光照強(qiáng)度和光照小時(shí)/天數(shù)方面都大大高于室外曝曬。因而，能夠加速獲得試驗(yàn)結(jié)果。由于長(zhǎng)期曝露在熒光燈、鹵素?zé)艋蚱渌l(fā)光燈下，放置在零售點(diǎn)、倉(cāng)庫(kù)或其他環(huán)境下的產(chǎn)品同樣會(huì)經(jīng)歷明顯的光降解作用。氙燈耐氣候試驗(yàn)設(shè)備也能夠模擬再現(xiàn)此類商業(yè)照明環(huán)境中產(chǎn)生的破壞性光，且能以更高強(qiáng)度來(lái)加速試驗(yàn)過(guò)程。設(shè)備采納全光譜的氙弧燈來(lái)模擬陽(yáng)光中的破壞性光波，包括UV，可見(jiàn)光和紅外光。依照所需的成效，氙燈的光通常要通過(guò)過(guò)濾來(lái)產(chǎn)生一個(gè)合適的光譜，例如直射的陽(yáng)光光譜、透過(guò)玻璃窗的陽(yáng)光光譜或UV光譜。每種過(guò)濾器會(huì)產(chǎn)生不同的光能分布。光輻照度是指照耀在平面上光能的比率。設(shè)備必須能操縱光的輻照強(qiáng)度，以達(dá)到加速試驗(yàn)和重現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果的目的。光輻照度的變化會(huì)阻礙材料質(zhì)量惡化的速度，而光波波長(zhǎng)的變化（例如光譜的能量分布）則同時(shí)會(huì)對(duì)材料降解的速度和類型產(chǎn)生阻礙。設(shè)備的輻照裝有光感應(yīng)探頭，又稱太陽(yáng)眼，一種高精度的光控系統(tǒng)，它能夠?qū)σ驘艄芾匣蛉魏纹渌兓斐傻墓饽芰肯陆导皶r(shí)做出補(bǔ)償。太陽(yáng)眼承諾在測(cè)試過(guò)程中選取適當(dāng)?shù)墓廨椪斩龋踔聊苓x擇等同于夏季中午陽(yáng)光的光輻照度。太陽(yáng)眼能夠在輻照室內(nèi)連續(xù)監(jiān)測(cè)光輻照度，并可通過(guò)調(diào)劑燈管的功率，精確將輻照度保持在工作設(shè)定值。由于長(zhǎng)時(shí)刻工作，當(dāng)輻照度下降到低于設(shè)定值時(shí)，需要更換一只新的燈管，以保證輻照度的正常。燈管的使用壽命取決于所使用的輻照度水平，一樣燈管壽命為1000小時(shí)。燈管的更換方便快捷。長(zhǎng)效的過(guò)濾器為保持所需的光譜提供保證。除了進(jìn)行光降解測(cè)試以外，氙燈耐氣候試驗(yàn)設(shè)備還能夠通過(guò)增加濕氣和水噴淋選件模擬室外濕氣對(duì)材料的破壞阻礙。濕氣也是造成部分材料破壞的要緊因素，濕氣的含量越高越會(huì)加速對(duì)材料的破壞。濕度能夠阻礙室內(nèi)外產(chǎn)品的降解，例如各種紡織品。這是因?yàn)楫?dāng)材料試圖與周邊環(huán)境之間堅(jiān)持一個(gè)濕氣平穩(wěn)的時(shí)候，材料本身承擔(dān)的物理應(yīng)力增加了。因此，當(dāng)大氣中的濕度范疇越大時(shí)，材料所承擔(dān)的整體應(yīng)力就更大。濕度對(duì)材料的耐候性和不褪色性的負(fù)面阻礙已被廣泛認(rèn)同。本設(shè)備的潮濕功能能夠模擬室內(nèi)外濕氣對(duì)材料的阻礙。設(shè)備提供相對(duì)濕度操縱功能，關(guān)于許多對(duì)濕度敏銳的材料而言，這項(xiàng)功能是專門(mén)重要的，且許多的測(cè)試協(xié)議也要求進(jìn)行濕度操縱。使用水噴淋功能，大大擴(kuò)展了設(shè)備能模擬的氣候環(huán)境條件。由于經(jīng)常遭到來(lái)自雨水的沖刷，木材的涂料層，包括油漆和著色劑，會(huì)顯現(xiàn)相應(yīng)的腐蝕現(xiàn)象。這種雨水沖刷動(dòng)作可將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉，從而將材料本身直截了當(dāng)暴露在UV和水分的破壞性阻礙性之下。本設(shè)備的雨水噴淋功能能夠再現(xiàn)這種環(huán)境條件，以增強(qiáng)某些涂料氣候老化試驗(yàn)的相關(guān)性。噴淋循環(huán)完全由程序操縱，并能夠在有光照循環(huán)或無(wú)光照循環(huán)下進(jìn)行。除了模擬濕氣導(dǎo)致的材料降解外，還能有效地模擬溫度劇變和雨水腐蝕過(guò)程。屋頂、汽車部件以及金屬建筑物或構(gòu)件等的外層涂料會(huì)遭遇突然的溫度變化。例如，炎熱的夏天使得材料內(nèi)部的熱量堆積起來(lái)，而突然的驟雨又會(huì)使熱量迅速消散。這種劇烈的溫度變化沖擊，對(duì)許多材料差不多上一種挑戰(zhàn)和考查。通過(guò)設(shè)備的水噴淋功能能夠再現(xiàn)這種環(huán)境條件對(duì)材料的阻礙。來(lái)自于燈管發(fā)射的紅外線能重建熱量堆積過(guò)程，而冷水噴淋則產(chǎn)生溫度劇變的成效。在雨水噴淋循環(huán)過(guò)程中，不操縱溫度。噴水循環(huán)系統(tǒng)水質(zhì)采納去離子水（固體含量小于20ppm）,具有儲(chǔ)水箱水位顯示，在工作室頂部安裝了兩個(gè)噴頭，噴出的水具有可回收性，噴水壓力在0.12?0.15Mpa之間可調(diào)。設(shè)備加熱系統(tǒng)采納遠(yuǎn)紅外鎳鉻合金高速加溫電加熱器；高溫、濕度、光照完全獨(dú)立系統(tǒng)（互不干擾）；溫度操縱輸出功率均由微電腦演算，以達(dá)高精度及高效率之用電效益。設(shè)備加濕系統(tǒng)采納外置式鍋爐蒸汽式加濕器，具有水位自動(dòng)補(bǔ)償、缺水報(bào)警系統(tǒng)，遠(yuǎn)紅外不銹鋼高速加溫電熱管，濕度操縱均采納P.I.D+S.S.R,系統(tǒng)同頻道和諧操縱。紫外光耐氣候試驗(yàn)設(shè)備是另一種模擬光照的光老化試驗(yàn)設(shè)備，它要緊模擬陽(yáng)光中的紫外光。同時(shí)它還能夠再現(xiàn)雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。設(shè)備通過(guò)將待測(cè)材料曝曬放在通過(guò)操縱的陽(yáng)光和濕氣的交互循環(huán)中，同時(shí)提高溫度的方式來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。設(shè)備采納紫外線熒光燈模擬陽(yáng)光，同時(shí)還能夠通過(guò)冷凝或噴淋的方式模擬濕氣阻礙。只需要幾天或幾周時(shí)刻，設(shè)備能夠再現(xiàn)戶外需要數(shù)月或數(shù)年所產(chǎn)生的破壞。所造成的損害要緊包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強(qiáng)度下降及氧化。設(shè)備提供的測(cè)試數(shù)據(jù)在對(duì)新材料的選擇、對(duì)現(xiàn)有材料的改進(jìn)或評(píng)估阻礙產(chǎn)品耐用性的組成變化等方面有極大的關(guān)心。設(shè)備能夠極好地推測(cè)產(chǎn)品將在戶外遭遇的變化。盡管紫外光（UV）只占陽(yáng)光的5%,然而它卻是造成戶外產(chǎn)品耐用性下降的要緊光照因素。這是因?yàn)殛?yáng)光的光化學(xué)反應(yīng)阻礙隨著波長(zhǎng)的減少而增加。因此在模擬陽(yáng)光對(duì)材料物理性質(zhì)的

破壞阻礙時(shí)，不需要再現(xiàn)整個(gè)陽(yáng)光光譜。在大多數(shù)情形下，只需要模擬短波的UV光即可。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)之因此采納UV燈的緣故在于它們比其他的燈管更為穩(wěn)固，同時(shí)能更好的再現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果。采納熒光UV燈模擬陽(yáng)光對(duì)物理性質(zhì)的阻礙，例如亮度下降、龜裂、剝落等方面，是最好的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數(shù)的這些UV燈要緊產(chǎn)生紫外光，而不是可見(jiàn)光和紅外光。燈的要緊差別表達(dá)在它們?cè)诟髯圆ㄩL(zhǎng)范疇內(nèi)產(chǎn)生的UV總能量上的不同。不同的燈會(huì)產(chǎn)生不同的測(cè)試結(jié)果。實(shí)際的曝曬應(yīng)用環(huán)境能夠提示應(yīng)選用哪種類型的UV燈。UVA-340，模擬陽(yáng)光紫外線的最佳選擇UVA-340可極好地模擬臨界短波波長(zhǎng)范疇的陽(yáng)光光譜，即波長(zhǎng)范疇為295-360nm的光譜，UVA-340只產(chǎn)生在陽(yáng)光中能找到的UV波長(zhǎng)的光譜。UVA-3^0堆供汝長(zhǎng)為NQ石至 白勺產(chǎn)UVA-3^0堆供汝長(zhǎng)為NQ石至 白勺產(chǎn)事-<S.lANTJlHL■11!%5ftIfrVifUVB-313，用于最大程度的加速試驗(yàn)UVB-313能夠?qū)ｉT(mén)快地提供試驗(yàn)結(jié)果。它們所采納的短波長(zhǎng)UV比目前地球上通常找到的UV光波更為強(qiáng)烈。盡管這些比自然波長(zhǎng)短許多的UV光能夠最大程度地加速試驗(yàn)，但它同時(shí)也會(huì)對(duì)某些材料造成不符和實(shí)際的退化破壞。標(biāo)準(zhǔn)定義發(fā)射300nm以下的光能低于總輸出光能2%的一種熒光紫外燈，通常稱為UV-A燈；發(fā)射300nm以下的光能大于總輸出光能10%的一種熒光紫外燈，通常稱為UV-B燈；紫外區(qū)分UV-A波長(zhǎng)范疇為315-400nm；UV-B波長(zhǎng)范疇為280-315nm；在戶外的材料與濕氣接觸的時(shí)刻，每天能夠長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)，研究結(jié)果說(shuō)明造成這種戶外潮濕的要緊緣故是露水，而不是雨水。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)通過(guò)一系列專門(mén)的冷凝原理來(lái)模擬戶外的濕氣阻礙。在設(shè)備的冷凝循環(huán)圈中，在箱體的底部有一蓄水箱，并對(duì)其進(jìn)行加熱來(lái)產(chǎn)生水汽。熱蒸汽使試驗(yàn)箱內(nèi)的相對(duì)濕度堅(jiān)持在100%，同時(shí)保持一個(gè)相對(duì)高溫。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)確保測(cè)試試件實(shí)際上構(gòu)成試驗(yàn)箱的側(cè)壁，從而試件的背面則暴露在室內(nèi)環(huán)境空氣中。室內(nèi)空氣的冷卻效用導(dǎo)致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾度的水平。這一溫差的顯現(xiàn)導(dǎo)致試件在整個(gè)冷凝循環(huán)過(guò)程中，其表面始終有冷凝生成的液態(tài)水。這種冷凝產(chǎn)物是專門(mén)穩(wěn)固的純潔蒸餾水。這種純潔水提高了試驗(yàn)的再現(xiàn)率，而同時(shí)幸免了水漬問(wèn)題。由于戶外曝曬接觸潮濕的時(shí)刻每天能夠長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)，因此紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)的潮濕周期一樣連續(xù)幾小時(shí)。我們建議每一冷凝周期至少連續(xù)4小時(shí)。注意到設(shè)備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進(jìn)行的，與實(shí)際氣候條件是一致的。關(guān)于某些應(yīng)用過(guò)程而言，水噴淋能更好的模擬最終使用的環(huán)境條件。水噴淋在模擬由于溫度劇變和由于雨水沖刷所造成的機(jī)械腐蝕是極其有用的。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)/噴淋型確實(shí)是為再現(xiàn)這種條件而專門(mén)設(shè)計(jì)的。由于經(jīng)常遭到來(lái)自雨水的沖刷，木材的涂料層，包括油漆和著色劑，會(huì)顯現(xiàn)相應(yīng)的腐蝕現(xiàn)象。近期研究結(jié)構(gòu)說(shuō)明，這種雨水沖刷動(dòng)作能夠?qū)⒉牧媳砻嬗蟹澜到庾饔玫耐苛蠈記_刷掉，從而將材料本身直截了當(dāng)曝曬在UV和水分的破壞性阻礙之下。這一過(guò)程能夠重復(fù)多次，從而導(dǎo)致一種材料退化現(xiàn)象，而單靠冷凝方式是無(wú)法再現(xiàn)的。熒光燈的優(yōu)點(diǎn)在于：快速獲得試驗(yàn)結(jié)果；簡(jiǎn)化的光照度操縱；穩(wěn)固的光譜；只需專門(mén)少的愛(ài)護(hù)；價(jià)格廉價(jià)，運(yùn)行費(fèi)用合理。地球上的陸地只有專門(mén)少一部分，一大半的面積是海洋，因此海洋氣候是對(duì)人類生活和材料產(chǎn)品阻礙專門(mén)大的一種氣候環(huán)境。海洋大氣的要緊腐蝕成分是氯化物形成的鹽霧。這些鹽霧是通過(guò)海浪的撞擊粉碎而形成的，在風(fēng)力的作用下，海洋大氣載著鹽霧，向四面八方擴(kuò)散，最后自然沉降到地面或暴露于室外的材料產(chǎn)品上，對(duì)材料或產(chǎn)品造成腐蝕。鹽霧腐蝕是大氣腐蝕中最常見(jiàn)和最有破壞性的一種腐蝕，專門(mén)是金屬材料，鹽霧會(huì)在其表面形成一層導(dǎo)電的鹽水膜，由于水膜的作用，使金屬材料生成一個(gè)個(gè)微小的原電池，使金屬材料迅速生銹，變成一堆無(wú)用的廢物。金屬電鍍件在鹽霧的作用下會(huì)使表面鍍層失去光澤。另外內(nèi)地鹽堿地區(qū)的空氣中也含有一定量的鹽霧成分。海洋中或陸地鹽堿地區(qū)的鹽分是如何變成鹽霧進(jìn)入空氣中的呢？目前有海水?dāng)噭?dòng)論和塵土飛揚(yáng)論兩種說(shuō)法。海水?dāng)噭?dòng)論認(rèn)為，由于受月亮引力作用顯現(xiàn)的漲潮現(xiàn)象使海水產(chǎn)生大量泡沫，風(fēng)將這些含有氯化鈉的細(xì)小液滴帶到空中。這些小液滴通過(guò)裂解、蒸發(fā)、混拼等一系列復(fù)雜過(guò)程，細(xì)小的以鹽霧的形式進(jìn)入大氣，再通過(guò)空氣對(duì)流和風(fēng)力的作用，飄向四面八方。另一種塵土飛揚(yáng)論認(rèn)為，內(nèi)陸地區(qū)的鹽分，受自然界氣候如高溫、干燥、雨水等阻礙，會(huì)粉碎成細(xì)小的顆粒，也是通過(guò)風(fēng)的作用，鹽分微粒被卷起飄向空中，細(xì)小的微粒懸浮在空氣中，與空氣中水分混合作用后，在一定的環(huán)境條件下，形成鹽霧。金屬在自然界中都有生成化合物而失去原有性質(zhì)的傾向。據(jù)估量全世界每年被腐蝕的鋼鐵約占年產(chǎn)量的1/4，這不僅造成經(jīng)濟(jì)上的缺失，更重要的是失去了金屬原有的應(yīng)用功能。這種情形在電子設(shè)備和電器產(chǎn)品中尤為突出。金屬材料的腐蝕據(jù)統(tǒng)計(jì)大差不多上由鹽霧腐蝕引起的。鹽霧阻礙產(chǎn)品造成缺失的事例不勝枚舉：我國(guó)用于海南海邊某軍用電器絕緣體吸取鹽霧后，絕緣電阻急劇下降，以至采納長(zhǎng)時(shí)刻清理和烘干后，仍不能正常使用。巴拿馬運(yùn)河海岸使用的印刷電路板，因絕緣下降，而在5個(gè)月內(nèi)失效。某水上飛機(jī)電源接觸器上附有鹽結(jié)晶，使電阻增加，電路不通。鹽霧對(duì)產(chǎn)品的性能阻礙如此之大。因此，如何提高產(chǎn)品抗鹽霧腐蝕能力，日益受到重視。鹽霧試驗(yàn)是環(huán)境試驗(yàn)的另一種試驗(yàn)方法。它要緊是利用鹽霧試驗(yàn)設(shè)備所制造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來(lái)考核產(chǎn)品或金屬材料的耐腐蝕性能，為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供試驗(yàn)依據(jù)。鹽霧試驗(yàn)最早是在1914年美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)（ASTM）第17屆年會(huì)上由J.A.Capp提出。當(dāng)時(shí)的目的是期望獲得類似沿海大氣的試驗(yàn)條件，以研究某些金屬愛(ài)