[科普中国]-风化试验- · 科普中国网

有两类风化试验：室外自然风化试验和在专门的试验箱里的加速风化试验。使用能给予人造光源发出的光和断续的人工降雨的装置而研究材料的腐蚀、生锈、劣化等状态的试验。也称加速耐候试验。1

原理风化是指地球表面或附近的岩石因大气因素、水和生物的作用而解体并分解的各种过程。

这些过程中，有些是机械的，如因温度的突然巨变而引起的膨胀和收缩、水在裂缝中冻结的扩张力、植物根部引起的刺穿以及流水的撞击等；有些是化学的，如氧化、水合、碳化以及因水的溶解而失去化学元素等。风化很重要，因为它有助于土壤的形成，并为材料的降解（腐蚀）做准备。

有两类风化试验：室外自然风化试验和在专门的试验箱里的加速风化试验。

由于对快速获得高质量的决策数据的需求增加，所以越来越多公司转向加速风化试验。尽管如此，如果没有经过自然风化的确认和与之关联，任何加速风化工作都是不完整的。自然风化可以提供所需的数据，以确保产品不会发生花费不菲的责任问题。

在风化实验室里，将塑料样品暴露于强烈的光照、热和水的循环中。加速试验不能提供用于准确预测塑料在实际室外暴露时的老化性能的信息，但通过受控试验，的确可以进行有意义的材料比较，帮助工程师作出有根据的选择。2

试验举例加速风化实验包括：

·氙弧光暴露：

ASTM D2565、ASTM D4459、ASTM DG155 IS0 4892、SAE J1885、SAE J1960

·预测性加速风化：

氙弧光HPAW；

·荧光暴露；

·加速风化；

·紫外线辐射、湿气、热：

QUV ASTM D4329, D4587, IS0 4892, SAE J2020

·其他。

暴露前后的老化性能评价包括：

·光学试验；

·光泽：

ASTM D2457、ASTM D523；

·折射指数：

ASTM D542、IS0 489：

·雾霾和光传递：

ASTM D751、ASTM D1044：

·三维颜色测定：

按XYZ或LAB刻度；

ASTM D6290，ASTM E1347；

·灰度，按AATCC；

·黄色指数，ASTM E313；

·机械特性与试验。

Atlas公司提供一整套风化试验仪器设备以及实验室加速试验服务。

为了制定出经过科学设计的风化试验计划，该公司研制了Ci4000风化试验设备，它在将最新的数字和光学方法运用于大型实验室风化试验仪器设备方面具有巨大优势。它还确立了新的可再现性、可重复性和工作效率标准。

Ci4000利用氙灯和一个滤光系统来模拟太阳辐射。它模拟太阳光的紫外、红外和可见光。利用经过剪裁的可互换的滤光玻璃，可以让氙灯光谱与产品在使用环境下的光线条件相匹配。

数字式控制系统让所有用户都可以体验到其大部分先进的特点。该系统采用了新的图标，能够快速、方便地得到必要的信息，并针对试验方法、多语言能力和自动化的两种漆面发光校验等预先规划了14个因素。电传感器可以提供相对湿度的测量结果并能自动控制在试件的水平。3

工艺由于光与热具有系统效应，在黑色塑料薄膜下的温度有可能超过50℃，因此非生物过氧化反应得以刺激和提高。多个氙弧风化试验机可以提供类似的温度，且产生的UV短波长要高于实验条件下的太阳光波长，这些都是塑料在土壤中发生生物降解的实际条件。国际标准描述了典型的商业化实验室测试技术，基于氙弧风化试验机可以模拟环境条件，使塑料降解成为物理碎片。很多年来，这些工艺已经被生产商和用户用于判断塑料产品的耐用性，但是风化工艺却没有被列为标准的一部分。3

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学