Q-Lab产品相关的问题与答案

关于加速老化的最常见问题的讨论

 

 Q-sun 的设计定义是以美国佛罗里达州夏季一年在户外阳光底下暴晒的量作为标准，设计出Q-sun等测试设备。

 

从资料的分析情况讲，Q-sun 设备测试600 KJ 的曝光量相当于美国佛罗里达州夏季一年在户外阳光底下暴晒的量. 所得到的这个数据是一个比较的数据，并不是绝对值的数据。该数据作用主要用于测试结果之间的横向比较，并非测试结果跟实际生活中的比较。仅此而已。

 

问题一：在Q-Sun氙灯试验箱或QUV紫外光加速老化试验机中测试多少小时相当于室外曝晒一年？

这是一个简单的问题，但却没有简单的答案。理论上不可能有一个“魔术”的数字用来乘以老化试验箱中曝晒的小时数就可以得到室外曝晒的年数。问题并不在于我们还没有开发出完美的老化试验箱。无论你的老化试验箱多么复杂或多么昂贵，都不可能找到这个神奇的系数。最大的问题是室外曝晒环境所固有的可变性和复杂性。决定试验箱曝晒和室外曝晒关系的变量包括：

1. 曝晒地点的地理纬度(越接近赤道意味着UV越多)。

2. 海拔(海拔越高意味着UV越多)。

3. 当地的地理特征，如有风可干燥测试样品或接近水体会产生凝露。

4. 气候每年间的随意变化，可导致在同一地点的老化变化达到2:1。

5. 季节变化(例如：冬天的曝晒可能只有夏天的1/7)。

6. 样品的方向(向南5°对垂直面向北)

7. 样品绝缘性(带绝缘背衬的室外样品要比不绝缘的样品老化快50％)。

8. 试验箱的工作周期(光照时间和潮湿时间)。

9. 试验箱的工作温度(温度越高老化越快)。

10. 测试样品的独特性。

11. 实验室光源的光谱强度分布(SPD)。

 

 

Q-Sun的全光谱氙弧灯可发出紫外光，可见光和红外光。

QUV是世界上应用最广的老化测试箱。

 

很明显，关于加速老化小时数和室外曝晒月数之间转换系数的讨论在理论上没有任何意义。一个是固定的条件，而另一个是变化的。寻求这个转换系数需要迫使数据超越其有效性。

 换句话说：老化数据是比较的数据。

 不过，你仍然可以通过加速老化试验箱得到很好的耐久性数据。但是你必须认识到你所得到的数据是比较的数据，并不是绝对的数据。你能从实验室老化测试中得到的最好结果是，关于一种材料比较另一种材料耐久性相对等级的可靠的显示。实际上，同样的说法可应用在Florida曝晒测试上。没有人知道在朝南5°室外“黑箱”中曝晒一年与在房间里或车里老化一年的比较结果。即使是室外测试也只能给出实际工作期限的相对显示。

 然而，比较的数据也可以是很有效的。例如，你会发现设计的轻微变化可能会使标准材料的耐久性延长2倍。或者你会发现由多家供应商提供的外观相同的材料，其中一部分老化很快，大部分需中等的时间才会老化，还有较少的一部分经过更长时间的曝晒才老化。或者你会发现价格较低的设计对标准材料有相同的耐久性，这种标准材料在实际服务年限中，如5年，有令人满意的性能。

 

 很多实验室已经成功的开发出将Q-Sun或QUV时间转换成室外曝晒时间的“经验方法”。

 

 这有一个关于比较数据有效性的好例子。一个涂层制造商要开发一种新型涂层。最初的QUV测试在200-400小时会造成严重的裂化，这比同样用途的传统涂层的裂化时间短很多。然而，经过3年不断的反复设计和在QUV的反复测试，涂层被改进到各种设计都可在QUV中经受住2000-4000小时－这要大大优于传统涂层。随后在佛罗里达进行的平行测试显示出在耐久性上类似的10：1的增加。然而，如果当初涂层化学家在改变设计前等候佛罗里达的测试数据，那他们今天还会在反复设计的最初阶段，这种涂层也不会像现在一样在商业取得成功了。

 另一方面，如果你坚持“经验方法”的转换系数，那就用以经验为主地方法找到它。

 尽管不可能有一个通用的转换系数，数百家的实验室已经成功的开发出自己内部的“经验方法”来将Q-Sun或QUV测试时间转换成室外曝晒时间。然而，很重要的一点是这些规则是从对实验室自己的加速测试和自己的室外曝晒的经验性比较而得出的。此外，这些转换的经验只有在下列条件才是有效的：

特定的测试材料

特定的试验箱时间周期和温度

特定的室外曝晒地点和装样程序

如果你了解自己的材料的室外情况，那你会在不超过几个月的时间内开发出自

己的大拇指规则。如果你不了解自己的材料的室外情况，那就需要与有室外工作历史的材料进行对比来开发经验方法。

排序相关性

 另外，很重要的一点是：“相关性”意味着“排序相关性”。

 当有人问，“加速试验箱与室外的相关性如何？”他们实际上应该问的是“加速试验箱得出的材料耐久性排序与室外测试材料的排序是否完全相同？” 对于测量排序相关性，我们推荐spearman's rho的方法，这是一种易于计算的统计学方法，也不需要线性相关性测试所需的关于数据的假设。一项关于27种汽车涂层在QUV和佛罗里达耐久性排序的研究显示QUV排序和佛罗里达排序间的排序相关性达0.89。不同的佛罗里达曝晒的排序相关性是0.88-0.95。换句话说，QUV重复佛罗里达排序几乎与佛罗里达重复自己一样好。

 

 

问题二：Q-Sun和QUV可以产生多少量的朗克莱(Langleys＝卡/cm2)，焦耳或瓦特/平方米？

 这个问题看起来简单，但却基于一些错误的假设。通常问这个问题的人是想得到试验箱的光输出量(表达为朗克莱，焦耳或瓦特/平方米)并除以室外太阳光强来得到一个系数，用这个系数将加速试验箱曝晒小时数转换成室外曝晒年数。不幸的是，数学上并没有有效的方法来进行这种计算，因为它与加速老化最基本的原则背道而驰。(不必提及这个，从定义来说，朗克莱仅与太阳有关并不涉及其它的光源。)这种计算的最好结果是毫无意义，最坏结果是令人误解。

 这种计算是无效的一个原因是它忽视了波长的影响。决定光降解量的不是全部光量的焦耳数，而是这些焦耳数在各个波长的分布情况。例如，一个焦耳的紫外光(短波)能够比一个焦耳的可见光或红外光(长波)造成更大的伤害，这取决于你所测试的材料。

 另外，紫外光在太阳光中的量变化很大，这会对样品的老化造成极大的影响。朗克莱和焦耳并不能反应太阳紫外光在每个季节，每天，甚至每小时所发生的巨大变化。基于这个原因，很多的研究表明在连续的室外曝晒下，尽管复制的样品在朗克莱的计量上受到了等量的曝晒，但所造成的伤害却有7：1的不同。换句话说，朗克莱在作为室外曝晒的标准测量上表现的太不一致。结论很清楚：朗克莱可能有用处，但不是在实验室老化领域。

 即使是全紫外(TUV)的量度，如“UV朗克莱”或“UV焦耳”也可能是使人误解的，这是因为同样的原因：在紫外光中，越短的波长通常会对耐用的材料造成越快的老化。

 举一个例子，说明使用朗克莱，焦耳或TUV来估计加速老化试验箱得到的错误结论。QUV有2种灯：UV-A灯最高发出340nm波长的光，UV-B灯最高发出313nm波长的光。UV-A灯比UV-B灯产生更多的焦耳(和更多的UV焦耳)，由此推断UV-A灯会产生更快的老化是否合理呢？并不一定。很多材料在UV-A灯下会减慢老化，因为发出的是较长波长的光。在Q-Sun中，你会发现同样的变化取决于所使用的滤光器。

 你不应该将Q-Sun或QUV的光强与太阳光进行比较的另一个原因是，这样完全忽视了湿度的影响。我们发现对于很多材料来说，雨水和露水的影响要远远超过太阳光的影响。这对于失光或变色等现象也往往是适用的，有些时候这些现象被认为是UV变化引起的。如果你不考虑湿度的影响，你就不可能得到神奇的转换系数。

 最后，基于光强进行的转换计算是无效的原因是这忽视了温度的影响。在加速老化箱中有很大的温度范围可供选择，在室外曝晒中温度也会在很大范围进行变化。温度对于光降解速度有很大的影响。我们在自己的老化试验箱中发现，有些情况下测试温度升高10℃就会使降解速度加快一倍。

 更多的信息请参阅Q-Panel技术手册LU-8030，使用焦耳计算实验室和室外曝晒测试时间所造成的错误。

 

 问题三：QUV(紫外/冷凝)试验箱和氙灯试验箱之间测试时间的转换系数是怎样的？

 这是另外一个没有简单答案的简单问题。每种型号试验箱的光谱曲线形状都是不一样的。因此，在数学上没有有效的方法来计算光降解量的比例。另外，氙灯测试箱中有多种滤光器可供选择，这使得与氙灯测试箱的比较更为困难。

 同样地，将一种测试箱与碳弧测试箱进行比较也是很困难的。结果取决于所使用的滤光器，也取决于所使用的碳弧。

 另外，测试箱所使用的潮湿装置是不同的原理。

 最后，实验室老化测试方法是由材料决定的。对于可见光和长波UV敏感的材料会在氙灯测试箱中较快的老化。而对于短波UV敏感的材料则在QUV实验箱中较快的老化。

 

 

粉末喷涂铝型材耐候性测试方法研究

罗川 孙杏蕾 张恒
[1]阿克苏·诺贝尔粉末涂料宁波有限公司,浙江宁波315000 [2]美国Q-Lab公司中国代表处,上海200436

文章摘要: 介绍了粉末喷涂铝型材老化测试的国内外发展现状及测试方法。针对粉末喷涂铝板，重点研究了三种实验室加速耐候老化测试Quv（UVA灯管）、QUV（UVB灯管）和Q—Sun与佛罗里达户外测试之间的比较。分析了三种加速老化试验方法与佛罗里达户外曝晒光泽变化结果的相关性，并以此为例，分析多少小时加速试验结果和1年佛罗里达曝呐结果相当。

文章关键词: 耐候性 紫外测试 氙灯测试 佛罗里达曝晒 铝型材

1引言

    近年来，随着我国建设步伐的加快，铝合金建筑型材市场有了长足的发展。目前，我国已成为世界上铝合金建筑型材第一生产大国。与其它材料一样，当铝合金建筑型材受到大气条件下光照、温度、潮湿等因素的影响，会产生褪色、粉化、开裂、起泡、表面剥落等老化现象，从而影响到产品的性能和美观。因此铝合金建筑型材的耐候性是产品开发和质量控制的一个重要指标。粉末喷涂铝型材的老化测试包括户外大气测试和实验室加速测试2种方法。国内有专门的铝型材行业的大气老化标准GB5237.4—2004[1]，国际上常用的户外曝晒标准有欧洲Qualicoat第10版[2]、美国建筑制造业协会AAMA2603—02[3]、AAMA2604—02[4]、AAMA2605—02[5]、英国BS6496[6]等。户外曝晒的测试时间相对较长，大部分制造商不愿意用几年的时间来观察一种新产品的设计是否确实得到改进，所以有必要进行实验室加速老化测试。在加速老化测试方面，除少数的日本企业仍沿用碳弧灯外，主流的测试方法有紫外（QUV）和氙灯（Q-Sun）2种，其中紫外测试主要使用UVA灯管和UVB灯管。2试验目的本文试验的目的是为了比较QUV（UVA灯管）、QUV（UVB灯管）、Q-Sun这3种实验室加速老化测试方法与佛罗里达户外曝晒之间的关系，分析哪种加速试验方法更适合于材料何种性能的测试，并通过试验数据及数学计算，找出3种加速老化试验时间与佛罗里达户外曝晒时间的对比关系，帮助业内人士了解如何通过试验找出自己产品的加速因子。

    3实验室加速老化原理

    实验室加速老化测试主要使用氙灯和紫外2种测试设备，但它们的测试原理完全不同。下面通过介绍Q-Lab公司的Q-Sun氙灯试验箱和QUV紫外试验机的特点来分析氙灯和紫外设备的测试原理。

    3.1氙灯试验箱的老化原理

    氙灯试验箱可以模拟全光谱太阳光，包括紫外线、可见光和红外线。氙灯光谱有2个影响因素：滤光系统和光源稳定性。氙灯产生的光谱必须经过过滤来减少不需要的光谱成分。使用不同类型的玻璃过滤器可得到不同的光谱。过滤器的使用取决于被测材料和材料的最终使用条件。经不同过滤器过滤后得到的光谱中紫外线的短波段的量不同，这将在很大程度上影响老化的速度和类型。经常使用的过滤器有3种类型：日光、窗玻璃和紫外延伸过滤器。本次试验中，采用日光过滤器，图1显示了这种过滤器产生的光谱，同时也显示了从295~400nm之间的紫外线短波段的光谱。大多数氙灯检测设备通过水喷淋或湿度控制系统来模拟潮湿的影响。水喷淋可很好地模拟热冲击和机械侵蚀。在测试系统中，为了防止水对样品的污染，使用高纯度的去离子水是非常必要的。


图1配备有日光过滤器的Q—Sun光谱和太阳光谱之间的关系

 

3.2紫外试验机的老化原理

    QUV利用荧光紫外线灯来模拟太阳光对耐久性材料造成的损害。紫外灯在电学原理上与普通照明用的灯管很相似，但它主要发射紫外光而非可见光。对于不同的应用条件，需要不同类型的灯管产生不同的光谱。UVA-340灯管对太阳光的紫外短波段光线模拟效果好。UVA-340的光谱能量分布（SPD）在太阳光的截止点到大约360nm范围内与太阳光谱能够很好地吻合（见图2）。

图2UVA一340光谱与夏天正午太阳光谱比较

图3UVB一313及Fs一40光谱与太阳光谱比较

    UVB-313灯管（见图3）在QUV中也被广泛应用。它们对材料产生的老化影响比UVA-340灯管更快，但它比太阳光截止点更短的波长可能会对许多材料产生不切实际的结果。UVA-340灯管对太阳光紫外短波段的模拟效果是最佳的。UVB-313灯管利用紫外线的短波段达到最快加速老化的目的，对特别经久耐用的材料的检定或质量控制非常有用。加热QUV测试室底部的水盘来产生蒸汽。在较高的温度下，热蒸汽在测试室内保持100％的相对湿度。QUV中，测试样品实际上形成测试室的侧壁。样品的另一面暴露在室内周围的空气中。室内相对较冷的空气就使得测试样品的表面比测试室内的热蒸汽的温度低好几度。这一温度差产生冷凝，在样品表面液态形式的水慢慢地凝结。除了标准的冷凝功能，QUV还可用水喷淋来模拟雨水影响，产生热冲击或机械侵蚀。

    43种加速测试试验条件

    利用QUV和Q-Sun2种测试设备对一系列粉末喷涂铝板进行了测试。具体地进行了3种实验室加速老化测试，分别是QUV（UVA灯管）、QUV（UVB灯管）和Q-Sun，3种测试的具体标准和程序见表1~3。

    表1QUV（UVA灯管）测试程序


表2QUV（UVB灯管）测试程序

表3 Q-Sun 测试程序

按照以上的试验条件，分别对样板进行曝晒，并在不同时间段将样品取出，测试它们的光泽变化，同时与在佛罗里达户外自然曝晒的结果进行比较。

 

53种加速测试方法与佛罗里达测试结果之间的比较

    利用QUV（UVA灯管）、QUV（UVB灯管）、Q-Sun，并在佛罗里达测试了一系列粉末喷涂铝板样品的光泽、颜色变化及起泡、粉化、开裂、裂纹等指标，本文主要讨论样品的光泽变化。根据所得测试结果的数据，分别计算了加速测试方法与佛罗里达测试方法之间的相关系数rs（spearman相关系数），该相关系数指的是利用2种不同的测试方法对一组样品进行测试，所得试验结果之间的相关性。相关系数rs的计算公式为：


其中n指的是样品的个数，di指的是两列排序中每一组排位数之间的差值。

    为了得到加速老化测试与佛罗里达户外曝晒试验结果之间的关系，也就是通常大家比较关心的一个问题———对于材料的某种变化，如果加速测试与户外结果的相关性足够好，那么在QUV或Q-Sun中测试多长时间相当于在佛罗里达户外曝晒1a的效果，还做了相关数学计算。假设在3种加速测试方法中测试t小时最接近在佛罗里达户外曝晒1a的效果，通过求二次函数最小值的方法得到t值，也就是所要求的对应加速测试时间。

    需要特别指出的是，文中利用求二次函数的最小值来求最佳时间的方法只是寻求在加速试验中测试多长时间最接近在佛罗里达户外曝晒的效果，而并不能保证所有样品都达到在佛罗里达曝晒的程度。为了确保所有样品都达到或超过在佛罗里达测试的结果，建议对最佳时间作一修正，即在所得时间的基础上再乘以一个系数，这个系数可以是1.1，可以是1.5，也可以是其它的数值，视具体情况具体分析。

    5.1QUV（UVA灯管）与佛罗里达测试结果之间的比较

    对每个样品，QUV（UVA灯管）按表1试验条件运行1000h，在不同时间段对光泽进行一次测量，而在佛罗里达是对样品曝晒了1a，也是在不同时间段对光泽进行一次测量。无论是在佛罗里达户外曝晒，还是利用QUV（UVA灯管）进行实验室加速老化测试，样品的光泽均发生退化。通过数据分析及数学计算，得出QUV（UVA灯管）与佛罗里达测试结果之间的相关系数。同时，求出二次函数取得最小值时所对应的t值。当t为400h时二次函数取得最小值，而且此时的相关系数为0.9。这就说明在QUV（UVA灯管）中测试400h样品的光泽变化最接近在佛罗里达户外曝晒1a的效果（为了直观比较样品在两种测试条件下性能的变化，图4中显示的是其中3个样品在QUV（UVA灯管）和佛罗里达试验中的光泽变化。


图4QUV(UVA灯管)400h与佛罗里达曝晒1a样品保光率之间的比较

    从图4可以看出，无论是使用QUV（UVA灯管）对样板进行测试还是佛罗里达户外曝晒，样板的光泽均发生退化。其中A样板光泽保持的较好，B样板的光泽下降最低。而且还可以看出，QUV（UVA灯管）测试与佛罗里达户外曝晒之间的相关性较好。

    5.2QUV（UVB灯管）与佛罗里达测试结果之间的比较

    对每个样品QUV（UVB灯管）按表2试验条件运行400h，在不同时间段对光泽进行一次测量。

    通过数据分析及数学计算，得出QUV（UVB灯管）与佛罗里达测试结果之间的相关系数。同时，求出二次函数取得最小值时所对应的t值。当t为350h时二次函数取得最小值，而且此时的相关系数为0.9。这就说明在QUV（UVB灯管）中测试350h样品的光泽变化__最接近在佛罗里达户外曝晒1a的效果（见图5）。

 

图5QUV(UVB灯管)350h与佛罗里达曝晒1a样品保光率之间的比较

    从图5可以看出，无论是使用QUV（UVB灯管）对样板进行测试还是佛罗里达户外曝晒，样板的光泽均发生退化。与图4中得出的结论相同，A样板光泽保持的较好，B样板的光泽下降最低。而且QUV（UVB灯管）测试与佛罗里达户外曝晒之间的相关性也很好。

5.3Q-Sun与佛罗里达测试结果之间的比较

    对每个样品Q-Sun按表3试验条件运行800h，在不同时间段对光泽进行一次测量。

    通过数据分析及数学计算，得出Q-Sun与佛罗里达测试结果之间的相关系数。同时，求出二次函数取得最小值时所对应的t值。当t为600h时二次函数取得最小值，而且此时的相关系数为0.9。这就说明在QSun中测试600h样品的光泽变化最接近在佛罗里达户外曝晒1a的效果（见图6）。


图6Q-Sun600h与佛罗里达曝晒1a样品保光率之间的比较

    与图4、图5类似，从图6也可以看出，无论是使用Q-Sun对样板进行测试还是佛罗里达户外曝晒，样板的光泽均发生退化。与图4、图5中相同，A样板光泽保持的较好，B样板的光泽下降最低。而且Q-Sun测试与佛罗里达户外曝晒之间的相关性也很好。6总结与建议本文研究了粉末喷涂铝型材的耐候老化测试方法，试验证明无论是QUV紫外光老化试验机还是QSun氙灯试验箱对材料造成的光泽下降与户外曝晒之间的相关性都很好，而且QUV紫外光老化试验机（无论是UVA灯管还是UVB灯管）比Q-Sun氙灯试验箱能更快地模拟佛罗里达户外曝晒1a的效果。户外测试是实验室加速老化测试的基础。通过本研究，进一步认识到积极开展户外老化测试的重要性，并用以指导实验室加速测试。虽然某些例子已经证明了实验室加速测试能够很好地预测某些材料的户外耐久性，但有些情况下，实验室加速测试却无法准确地预测出材料的户外耐久性。而且，在实验室加速测试中表现最好的产品，在实际的户外测试中可能表现最差。在各种实验室加速试验面前，人们有很多种选择，但其中有些可能很好，有些可能很差。但户外测试不同，您不必担心作出错误的选择，因为在户外测试跟实际情况从来不会有出入。本文所得的户外与实验室加速测试之间的对比关系，仅就文中所曝晒的粉末喷涂铝板而言，不见得对所有产品都适用，在此只是作为一种分析方法的参考。要想找出其它产品或材料的户外与实验室加速测试之间的相关性，那么还要进行相关的户外测试。

 

 

 

紫外老化试验箱和氙灯老化试验箱有什么区别？

氙灯老化试验箱和紫外老化试验箱的区别
　　涂料、塑料和其他有机材料暴露在自然气候条件和光照辐射下经一段时间会出现失光、褪色、泛黄、剥落、开裂、丧失拉伸强度和整层脱落等现象。即使是室内光线或者透过窗玻璃的阳光也会对诸如颜料或染料之类的物质造成损害。因而对于户外使用的涂料，如建筑外用涂料和汽车涂料，耐候性和耐光性是最重要的检测项目。
　　l自然气候老化试验
　　自然气候老化试验方法是国内外广泛采用的方法。其主要原因是自然气候老化实验结果更符合实际，所需的费用较低而且操作简单方便。虽然我们可以在任何地方进行自然气候老化试验，但国际上比较认可的试验场地是美国的佛罗里达，因为其阳光充足。
　　但自然气候老化试验的不足之处是试验需要的时间长，试验人员可能没有这么多年的时间等待一个
　　产品的测试结果。另外，即使是佛罗里达，气候不可能年复一年的完全相同，故试验结果的再现性也不理想。
　　2氙弧辐射试验
　　氙弧辐射试验被认为是最能模拟全太阳光谱的试验，因为它能产生紫外光、可见光和红外光。正因为如此，在国内外被认为是最广泛采用的方法。GB/T1865-1997（等同于IS0113411:1994）详细地介绍了这种方法。
　　但这种方法也有它的局限性，即氙弧灯光源稳定性及由此带来的试验系统的复杂性。氙弧灯光源必须经过过滤以减少不期望的辐射。为达到不同的辐照度分布可有多种过滤玻璃类型供选择。选用何种玻璃取决于被测试材料类型及其最终用途。改变过滤玻璃可以改变透过的短波长紫外光类型，从而改变材料遭受破坏的速度和类型。通常运用的过滤有3种类型：日光、窗玻璃和扩展的紫外光类型（国标GB/T1865-1997中提到的方法1和方法2对应于前两种类型）。
　　典型的氙弧辐射都配备一个辐照度控制系统。辐照度控制系统在氙弧辐射试验中很重要，因为氙弧灯光源的光谱自身内在稳定性就比荧光紫外灯光的光谱差。国外有人考察了一盏新氙弧灯和一盏用过1000h的旧氙弧灯光谱的区别。结果发现，光谱能量分布不但在光源的长波长范围随灯的使用时间延长变化显著，而且在短波长的范围内也有明显变化。这种变化引起的原因是氙弧灯的老化，是它的自身内在特性。
　　对这种变化也可采取多种补救措施。例如提高更换灯管的频度以减轻灯光老化的影响。或者可用传感器控制辐照度。尽管存在因灯老化引起的光谱能量分布变化，氙弧灯仍不失作为耐候性和耐日光照射试验的一种可靠的和反映实际的光源。
　　大多数氙弧辐射试验在模拟润湿条件时采用水喷淋和/或温度自动控制系统（国标GB/T1865-1997提出的"表面用水喷淋"）。水喷淋方法的局限是当温度相对较低的水喷到温度相对较高的试板上时，试板会冷却下来，这会使材料遭破坏的过程减缓。
　　在氙弧辐射试验中，要求使用高纯度的水以防止试板表面形成沉积物。因此运行费用较高。
　　3紫外光灯照射试验
　　紫外光灯照射老化试验利用荧光紫外光灯模拟太阳光对耐久性材料的破坏性作用。这与前面提到的氙弧灯有区别，荧光紫外灯在电学原理上与普通的照明用冷光日光灯相似，但能生成更多的紫外光而非可见光或红外光线。
　　对于不同的曝晒应用，有不同类型的具有不同光谱的灯供选择。UVA-340型的灯在主要的短波长紫外光光谱范围能很好地模拟太阳光。UVA-340灯的光谱能量分布（SPD）与从太阳光谱中360nm处分出的光谱图很近似。UV-B型灯也是通常使用的加速人工气候老化试验用灯。它比UV-A型灯对材料的破坏速度更快，但其比360nm更短的波长能量输出对很多材料会造成偏离实际的试验结果。
　　辐照度（光强度）控制对于获得准确而有重现性的结果是很有必要的。大多数紫外光老化试验装置都配备了辐照度控制系统。这些精确的辐照度控制系统使用户做试验时能选择辐照度量。通过反馈控制系统，辐照度能被连续和自动地监控并精确地得到控制。控制系统通过调节灯管的功率而自动地对因灯管老化或其他原因造成的照度不足进行补偿。
　　荧光紫外光灯因自身内在的光谱稳定性使辐照度控制简单化。所有的灯源随时间老化都会变弱。但荧光灯与其他类型的灯不同，它的光谱能量分布不会随时间变化。这一特点提高了试验结果的重现性，因而也是一大优势。
　　有试验表明，一盏使用了2h的灯和一盏使用了5600h的灯在配备了辐照度控制的老化试验系统中的输出功率无明显区别，辐照度控制装置能够维持光强度的恒定。此外，它们的光谱能量的分布也无变化，这同氙弧灯有很大区别。
　　使用紫光灯老化试验的一个主要优势在于它能够模拟较为符合实际的室外潮湿环境对材料的破坏作用。材料置于室外时，据统计每天至少有12h频繁地遭受潮湿作用。因为这种潮湿作用大多表现为凝露的形式，因而在加速人工气候老化试验中采用一个特殊的冷凝原理来模仿室外潮湿。
　　在这样的冷凝循环过程中，要加热试验箱底部的水槽以产生蒸汽。热蒸汽保持试验箱的环境在高温下有100%相对湿度。试验箱设计时，要使试板实际上构成试验箱的侧壁。这样试板的背面暴露在室温的室内空气下。室内空气的冷却作用使被测的试板表面的温度比蒸汽温度降低几度。这几度的温差可使水在冷凝循环过程中连续不断地降到被测试表面。
　　如此产生的冷凝水是性质稳定的、纯净蒸馏水。这种水能提高实验结果的重现性，排除水沉积物污染问题并且简化试验设备安装和操作。
　　因为材料在室外受潮的时间一般很长，所以典型的循环冷凝系统最少要有4h的试验时间。冷凝过程在加温条件下进行（50℃），就会大大地加快潮湿对材料的破坏速度。长时间的、加热条件下进行的冷凝循环比其他诸如水喷淋、浸渍和其他高湿度环境的方法更能有效地再现潮湿环境破坏材料的现象。
　　4结语
　　虽然国标规定且国内目前通行的耐老化试验方法是氙弧辐射，但在国外氙弧辐射和紫外光老化试验都是应用广泛的试验方法。这两种方法是基于完全不同的原理。氙灯照射试验箱仿制全部的太阳光谱，包括紫外光、可见光和红外光，其目的是模拟太阳光。而紫外光老化试验并不企图仿制太阳光线，而只是模仿太阳光的破坏效果。它是基于这样的原理，长期在
　　室外暴露的耐久性材料，受短波紫外光照射引起的老化损害最大.
　　另外，即便是在自然气候下进行老化试验，还有一种加速的方法，就是将被测试样板装在能随太阳升起降落而转动的样板架，使样板大部分时间保持被阳光直射的状态，以获得加速试验结果。20世纪80年代前采用碳弧灯或直接用紫外灯照射，进行平行试验，也可缩短检验周期，究竟哪种试验方法是最好的呢?没有简单的答案。选择哪种方法取决于要测试的材料，材料的最终应用场合，所关心的材料遭破坏的模式和财力等方面的因素。