汽車耐老化 太陽跟蹤聚光戶外加速老化試驗(yàn)方法

汽車耐老化太陽跟蹤聚光戶外加速老化試驗(yàn)方法1范圍1.1本標(biāo)準(zhǔn)采用以太陽為光源的菲涅耳反射系統(tǒng)來進(jìn)行汽車外飾材料的加速老化試驗(yàn)。1.2本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了利用由菲涅耳反射系統(tǒng)構(gòu)成的加速老化試驗(yàn)設(shè)備對(duì)汽車材料進(jìn)行加速老化試驗(yàn)的方法。1.3本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備和方法可用于確定暴露于日光、熱和潮濕下的汽車材料的相對(duì)耐老化性，前提是假設(shè)試驗(yàn)期間發(fā)生的對(duì)材料加速老化速率起決定性作用的物理、化學(xué)變化機(jī)理沒有太大的不同。1.4本標(biāo)準(zhǔn)采用國際單位制。1.5本標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出采用本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意的安全事項(xiàng)。在使用本標(biāo)準(zhǔn)前采取適當(dāng)?shù)陌踩捅Ｗo(hù)健康的措施是使用者的責(zé)任。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。T/CSAE67 汽車氣候老化術(shù)語和定義ASTMG90 利用集中自然太陽光對(duì)非金屬材料進(jìn)行戶外加速老化的操作規(guī)范SAEJ1961 用太陽能菲涅耳反射聚集裝置進(jìn)行的汽車外部材料快速暴露試驗(yàn)ISO877塑料直接暴露、玻璃過濾日光暴露和Fresnel聚能日光暴露試驗(yàn)方法ASTMD4364用集中自然光進(jìn)行塑料的戶外加速老化試驗(yàn)的規(guī)程ASTMD4141涂層的黑箱和陽光集中暴露處理用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程ASTMG7 非金屬材料一大氣環(huán)境暴露試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法ASTMG113非金屬材料的自然及人工加速老化測試的標(biāo)準(zhǔn)詞匯ASTMD859水中二氧化硅的測試方法ASTME772有關(guān)太陽能量的術(shù)語ASTME903使用積分球測定材料的太陽光吸收率、反射率和傳播率的試驗(yàn)方法3術(shù)語和定義術(shù)語和定義可參照T/CSAE67-2018。4意義和應(yīng)用4.1本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果可用于比較經(jīng)過特定周期試驗(yàn)的汽車外飾材料之間的相對(duì)耐老化性。任何加速暴露試驗(yàn)都不能視為對(duì)自然或現(xiàn)場暴露進(jìn)行了完全的模擬，只有當(dāng)針對(duì)被試材料的可用于比較的性能等級(jí)已經(jīng)確定后，本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果才可視為能夠代表自然或現(xiàn)場暴露試驗(yàn)的結(jié)果。4.2強(qiáng)烈建議每次試驗(yàn)中至少同時(shí)暴露一種參考試樣，參考試樣的老化機(jī)理應(yīng)與進(jìn)行試驗(yàn)的材料老化機(jī)理相同。最好是使用兩種參考試樣，一種具有相對(duì)好的耐久性，一種具有相對(duì)差的耐久性。4.3建議每種參考試樣和被試試樣至少有3個(gè)試樣，這樣才可對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)。5試驗(yàn)場地要求試驗(yàn)場地應(yīng)平坦空曠，附近不允許有建筑物、樹等障礙物遮擋，影響太陽輻射，場地四周建筑物或障礙物至試驗(yàn)設(shè)備的距離，至少是建筑物或障礙物的3倍以上。最好在干燥、陽光充足即年日照時(shí)間大于或等于3500h的氣候下使用，且試驗(yàn)場地年相對(duì)濕度的日平均值小于30%，空氣較為干凈。6設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備是一種先進(jìn)的雙軸自然加速老化試驗(yàn)設(shè)備。它是一種戶外暴露設(shè)備，能自動(dòng)地從早到晚跟蹤太陽，且能自動(dòng)補(bǔ)償因季節(jié)變化而引起的不同太陽仰角的影響。同時(shí)，試驗(yàn)設(shè)備上的菲涅耳反射系統(tǒng)可以把全光譜太陽光集中到測試樣品上，這種跟蹤太陽的日光聚集系統(tǒng)增加了照射到樣品上的陽光能量。試驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，由菲涅耳反射系統(tǒng)、太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、通風(fēng)冷卻系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)等部分組成。菲涅耳反射系統(tǒng)。共有10塊平面鏡，平面鏡按拋物線的切線位置擺放，其位置可以保證在正常試驗(yàn)時(shí)，太陽光線經(jīng)由平面鏡反射到試驗(yàn)樣品暴露區(qū)上。為保證反射后太陽光線的質(zhì)量，除要求平面鏡應(yīng)平整以外，應(yīng)在295nm?700nm的紫外光和可見光波長范圍內(nèi)具有高反射率，在310nm波長的光譜反射率大于或等于65%。1.2-通風(fēng)冷卻系統(tǒng)；3-菲涅耳反射系統(tǒng)；4.5-太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)；6-噴淋系統(tǒng)；圖1試驗(yàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。保證設(shè)備“正對(duì)”太陽，各平面反射鏡處于聚焦?fàn)顟B(tài)。該系統(tǒng)由光傳感器、控制系統(tǒng)、水平旋轉(zhuǎn)裝置和垂直旋轉(zhuǎn)裝置組成。光傳感器也稱感光器，它裝于送風(fēng)管道的頂部（面對(duì)太陽），用以“感覺”太陽光線的相對(duì)移動(dòng)變化，若有相對(duì)移動(dòng)變化則發(fā)出偏差信號(hào)經(jīng)控制系統(tǒng)變換后傳給相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)裝置，以調(diào)整裝置使其處于聚焦?fàn)顟B(tài)。通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。由送風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管道等組成，該系統(tǒng)可以在正常試驗(yàn)時(shí)保證一定風(fēng)速的空氣流經(jīng)樣品的表面，從而限制試驗(yàn)樣品表面超溫。試驗(yàn)設(shè)備上試驗(yàn)樣品表面的溫度與同時(shí)暴露在太陽跟蹤但不聚光設(shè)備上的試驗(yàn)樣品表面的溫度相比，一般不高于10C。。噴淋系統(tǒng)。有些試驗(yàn)需要在試驗(yàn)循環(huán)中的某個(gè)階段給試驗(yàn)樣品噴淋加濕，噴淋周期與用戶確定。試驗(yàn)設(shè)備上可以在樣品試驗(yàn)區(qū)安裝一黑板溫度計(jì)。該黑板溫度計(jì)用于監(jiān)控試驗(yàn)樣品的表面溫度可能達(dá)到的最高值。7用水試樣噴淋用水應(yīng)控制硅含量（小于0.01mg/L）且固體總含量不超過20mg/L。8安全預(yù)防措施

8.1使用該試驗(yàn)設(shè)備時(shí)，需要采取必要的眼睛保護(hù)措施，避免紫外光和紅外光傷害。8.2建議操作者使用防曬劑，穿戴寬松長袖衣褲、寬檐帽和其它合適的遮蓋物以防止身體被曬傷。9試樣9.1試樣最大寬度為130mm，最大厚度為13mm。9.2安裝在最靠近氣流位置的樣品的前緣應(yīng)該與測試區(qū)域的前緣對(duì)齊，以避免干擾氣流的均勻性。9.3樣品的測試面應(yīng)面向反射鏡安裝，以接收聚集的太陽光。9.4剛性樣品采用無背板安裝，柔性樣品采用背板安裝。9.5樣品的尺寸大小不一，則應(yīng)按圖2所示的方式排列安裝。樣品的安裝方式不應(yīng)影響冷卻氣流的均勻性。如果用戶和試驗(yàn)單位協(xié)商同意，也可采用其它安裝方式。1、2、1、2、3、4、5樣品6氣流方向7（空氣導(dǎo)流板側(cè)）底板邊緣圖2樣品的正確排列安裝10程序10.1開始試驗(yàn)時(shí)，將試驗(yàn)設(shè)備的光電太陽跟蹤器朝向太陽來獲取太陽光，按照要求啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)。常規(guī)噴淋方法可參考表1，也可選用其他噴淋循環(huán)。10.1.1噴淋方法1可用于濕熱地區(qū)汽車外飾件的自然暴露，每小時(shí)一次的噴淋為其提供熱沖擊效應(yīng)。10.1.2噴淋方法2通常用于汽車涂層的自然暴露試驗(yàn)，晚上噴淋動(dòng)作用于模擬濕熱地區(qū)的凝露現(xiàn)象。10.1.3噴淋方法3用于模擬干熱沙漠氣候的自然暴露試驗(yàn)。10.1.4噴淋方法4用于GB/T16422.1?16422.4中描述的人工老化裝置。表1建議的噴淋方法方法白天夜晚噴水時(shí)間干燥時(shí)間每小時(shí)循環(huán)數(shù)噴水時(shí)間干燥時(shí)間每小時(shí)循環(huán)數(shù)18mln52mln18mln在以下時(shí)間點(diǎn)在樣品表面噴水：18:0024:006:002不噴水3mln12mln4次（18:00至6:00）3不噴水不噴水4噴淋18mln,干燥102mln5可以按用戶要求使用其他噴淋方法10.2當(dāng)直射太陽光被云層遮擋,以至于直射太陽輻射下降至600w/m2或更少時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為時(shí)控模式,繼續(xù)跟蹤太陽。10.3按照下面的公式確定試樣的日照暴露量：H=Mp尤Hi=1式中：Hs一樣品接受到的太陽輻照量，J/m2；M一平面鏡數(shù)量；ps一平面鏡的太陽輻照量加權(quán)平均反射率；p一平面鏡的反射率；N一暴露試驗(yàn)天數(shù)；?一平面鏡的太陽輻射入射角。Hd|—6°視場測得的太陽直射輻照量，J/m2；10.4用來測量直接總輻射量或紫外輻射量的儀表安裝在設(shè)備的太陽跟蹤系統(tǒng)上，正對(duì)太陽。輻射表應(yīng)定期校準(zhǔn)。10.5如果測量安裝在設(shè)備上的反射鏡不方便，可在設(shè)備上安裝一個(gè)便于裝卸的小塊反射鏡，以代表整個(gè)反射系統(tǒng)的鏡面材料。10.6監(jiān)控和調(diào)節(jié)跟蹤系統(tǒng)和鏡反射系統(tǒng)，保證在白天的任何時(shí)刻目標(biāo)區(qū)域的任何位置都能接收到可見的光照。10.7達(dá)到以下條件時(shí)結(jié)束試驗(yàn)10.7.1達(dá)到預(yù)定的紫外或太陽輻照量；10.7.2控制樣品達(dá)到預(yù)定的變化百分比；10.7.3光澤、顏色等特征指標(biāo)達(dá)到預(yù)定的性能下降。11報(bào)告11.1報(bào)告以下信息、11.1.1暴露場所的位置和細(xì)節(jié)（例如經(jīng)度、緯度、海拔高度等等）11.1.2采用的噴淋周期和方向11.1.3水質(zhì)11.1.4曝露所用的時(shí)間紫外輻照量（280-400nm,MJ/m2）太陽總輻射量（280-3000nm,MJ/m2）11.1.7所有樣品的準(zhǔn)確編號(hào)11.1.8安裝條件（背板或無背板）11.1.9任