تقييم القدرة الجوية للمواد أمر بالغ الأهمية لتطبيقها على علم المواد. اختبار التجوية المعجل يمكن أن يحاكي بسرعة الشيخوخة الطبيعية ، وغرفة قوس زينونأصبح الامتثال لمعيار ASTM G155 هو الجهاز الأساسي للاختبار لأنه يمكنه إعادة إنتاج مجموعة متنوعة من العوامل البيئية بدقة.
(1) لغز مصباح قوس زينون
يمكن لمصابيح قوس الزينون أن تصدر ضوءًا مشابهًا لطيف الضوء الطبيعي ، ويكون مداها الطيفي في العادة من من من من من حيث المساحة ، حيث يكون الجزء فوق البنفسجي (مثل-من من من من فرقة UVA وUVB) يمكن أن يؤدي إلى تفاعل كيميائي ضوئي للمادة ، وهو "المحفز" للشيخوخة المادية. توفر إضاءتها المستقرة والقابلة للتعديل مصدر إضاءة موثوق به للاختبار ، ويمكن ضبط شدة الضوء بين 35 و 42 واط/متر مربع لتلبية احتياجات اختبار المواد المختلفة.
(2) التحكم الرائع في درجة الحرارة والرطوبة
الـغرفة اختبار ASTM G155يستخدم جهاز استشعار معقد ونظام تحكم لضبط وضبط درجة الحرارة والرطوبة بدقة في الوقت الفعلي. لا يحاكي هذا الاختلافات في درجات الحرارة ليلًا ونهارًا وفصلًا (المحيط إلى + درجة مئوية) فحسب ، بل يخلق أيضًا مجموعة متنوعة من بيئات الرطوبة (*-RH الرطوبة النسبية) ، السماح باختبار المادة تحت تركيبات مختلفة من درجات الحرارة والرطوبة ، كما لو كانت في تغير مناخي حقيقي.
(3) التأثير التآزري للرش والتكثيف
نظام الرش يمكنه محاكاة هطول الأمطار. نظام التكثيف يخلق بذكاء التكثيف على سطح العينة ، مثل ندى الصباح. يتعاون الاثنان مع بعضهما البعض لزيادة تفاقم عملية شيخوخة المواد ، خاصة المواد الحساسة للماء ستواجه تحديات أكثر حدة.
(1) الأشعة فوق البنفسجية: "القاتل الخفي" لشيخوخة المواد
يمكن للأشعة فوق البنفسجية الناتجة عن مصباح قوس الزينون تدمير الروابط الكيميائية داخل جزيئات المواد ، وتقليل الخواص الميكانيكية للبلاستيك والمطاط والمواد الأخرى ، وتلاشي الصبغة ، ومسحوق الطلاء. بعد التعرض لفترة طويلة لهذا الضوء بالأشعة فوق البنفسجية المحاكية ، تعرض المادة بسرعة خصائص الشيخوخة التي قد تستغرق سنوات لتظهر في البيئة الطبيعية. على سبيل المثال ، تحت كثافة أشعة فوق بنفسجية محددة ، عينة بلاستيكية معينة بعد ساعات من تشعيع غرفة اختبار قوس الزينون ، انخفضت قوة الشد ب، ووصل فرق اللون إلى 5 وحدات.
(2) تغير درجة الحرارة: "منظم" لخصائص المواد
درجة حرارة البيئة الطبيعية متغيرة ، وغرفة اختبار زينونيمكن محاكاة هذه الخاصية. يمكن لدرجة الحرارة العالية أن تجعل المواد البلاستيكية الحرارية تليين وتشوه ، وتتوسع المواد المعدنية ؛ درجات الحرارة المنخفضة تجعل المطاط هش والبلاستيك أقل من الدكتايل.
(3) الرطوبة والمكثفات: "تآكل" صامت
تلعب الرطوبة دورًا رئيسيًا في تجوية المواد ، ويمكن للرطوبة العالية أن تجعل المواد المسامية تمتص الماء وتتوسع ، والمواد المعدنية تسرع التآكل. يحمل ماء التكثيف الشوائب والتفاعل المادي ، مثل طلاء الجدران الخارجية للبناء في بيئة المياه المكثفة والرطوبة العالية ، بعد ساعات من الاختبار ، رغوة السطح ، ظاهرة التقشير ، انخفض التصاق الطلاء بواسطة ،.
(4) المطر: "ساندر" من سطح المادة
يحاكي نظام الرش المطر وقوة تأثير قطرة المطر والتركيب الكيميائي للمطر لتآكل سطح المادة. بالنسبة للمواد المعدنية ، يمكن أن يسرع المطر الحمضي معدل تآكل السطح ، مثل سبيكة ألمنيوم معينة بعد ساعات من محاكاة رذاذ المطر الحمضي ، يصل عمق التآكل
(1) صناعة السيارات
تحتاج طبقات ومكونات السيارات إلى تحمل مجموعة متنوعة من الظروف الجوية. غرفة اختبار قوس الزينون يمكن أن تحاكي مناطق ومواسم مختلفة ، بعد الاختبار ، معدل الاحتفاظ بالمعان ، تغير اللون ، الالتصاق وغيرها من المؤشرات تصبح المفتاح لتقييم جودة وحياة طلاء السيارات. على سبيل المثال ، بعد ساعات من اختبار قوس الزينون ، يكون معدل الاحتفاظ بلمعان أكثر من ، ويتم التحكم في فرق اللون في 3 وحدات ، مما يفي بمعايير مقاومة الطقس في الصناعة.
(2) يخدعصناعة البناء
مواد البناء مثل طلاء الجدران الخارجية ومواد التسقيف تتعرض للخارج لفترة طويلة. من خلال محاكاة غرفة اختبار قوس الزينون ، بعد ساعات من الاختبار ، درجة المسحوق ، درجة التلاشي ، حالة التشقق هي الأساس للحكم على مقاومتها للطقس. على سبيل المثال ، طلاء جدران خارجي عالي الجودة بعد الاختبار ، درجة المسحوق أقل من ، درجة التلاشي أقل من 2 ، ويمكن ضمان عمر الخدمة لأكثر من 10 سنوات.
(3) صناعة البلاستيك والمطاط
تُستخدم منتجات البلاستيك والمطاط على نطاق واسع ، وتؤثر مقاومة الطقس على أداء المنتج. في غرفة اختبار قوس الزينون ، يعكس تغيير قوة الشد البلاستيكية والاستطالة عند الكسر درجة الشيخوخة. على سبيل المثال ، بعد ساعات من اختبار أنبوب بلاستيكي ، يكون معدل الاحتفاظ بقوة الشد هو ، وهو ما يفي بمعايير تطبيق الأنابيب ذات الصلة. يتم تقييم منتجات المطاط عن طريق تغييرات الصلابة والشقوق ، مثل الإطارات المطاطية بعد اختبار الشيخوخة المحاكي ، لا يتجاوز تغيير الصلابة ، ولا توجد تشققات واضحة ، مما يضمن سلامة القيادة والحياة.
(4) صناعة النسيج
تتأثر ثبات اللون وقوة الألياف للمنسوجات بالبيئة. بعد محاكاة الإضاءة في غرفة اختبار قوس الزينون ، يكون تصنيف ثبات لون النسيج (مثل 1-5 ، فوق 4 مؤهلاً) ومعدل الاحتفاظ بقوة الألياف من المؤشرات المهمة. على سبيل المثال ، بعد ساعات من الاختبار ، تصل ثبات لون قماش الملابس الخارجية إلى 4-5 مستويات ، ومعدل الاحتفاظ بقوة الألياف أعلى من. التي يمكن أن تلبي احتياجات الاستخدام الخارجي على المدى الطويل.
تلعب غرفة اختبار قوس الزينون دورا رئيسيا في اختبار التجوية المتسارع. إنها تلعب دورا رئيسيا في اختبار المواد متعددة الصناعات من خلال محاكاة دقيقة للعوامل البيئية الطبيعية. مقارنة مع طرق الاختبار الأخرى ، لديها مزايا واضحة. على الرغم من أن دقة نتائج الاختبار تتأثر بالعديد من العوامل ، التحكم الصارم في المعلمات ، الاهتمام بجودة البيانات والتقييم المعقول للحياة ، بالإضافة إلى التشغيل والصيانة الصحيحين ، يمكن أن توفر دعمًا قويًا للبحث عن مقاومة المواد للطقس ، وتعزيز تطوير وتقدم علوم وتكنولوجيا المواد في مختلف الصناعات.