确定户外暴露加速老化试验时间的方法有很多。当参考物体的变化达到预设水平时,取出样品。或者当样品本身的性能(如光泽和颜色)下降到预设水平时,可以确定测试时间。小伍建议根据累计紫外线照射量来规定测试时间,不过在规定测试时间时也要考虑太阳总辐射照射量。
累积紫外线照射量
测试时间由累积的紫外线照射量决定。之所以建议这种方法,是因为阳光中的紫外线通常是材料老化的主要原因。通常,实验的终点由佛罗里达(亚热带)或亚利桑那州(干旱区)的等效太阳年决定。等效太阳年基于多年实际日照测量数据的平均值(如表1所示)。
户外曝光架每年会产生约1420 MJ/m2的总紫外辐射。该值约为佛罗里达(亚热带)5年的累积紫外线辐射量或亚利桑那州(干旱地区)4.25年的累积紫外线辐射量。但这并不意味着户外暴露架在一年测试中造成的样品降解是在佛罗里达需要5年才能达到同样的结果。与所有加速老化试验一样,加速老化程度与材料成分、降解方式、温度响应和湿度等多种因素有关。不过通常,人们可以预计加速老化速度大约是佛罗里达自然暴露的3到10倍。
辐照量的测量
到达样品架的辐射量不能直接测量。正确的做法应该是:照射在镜子上的太阳能乘以镜子的数量,再乘以镜子的平均反射率,计算出累计照射量。
一个特别设计的太阳跟踪装置持续监测正常入射附近的太阳能。跟踪装置配备了一个正入射直射光辐照度计(NIP)和两个Eppley全紫外线辐射计(TUVR)。
仅测量紫外线。
两个埃普利TUVR测量太阳光谱的紫外线部分(295-385纳米)。一个TUVR配备了一个黑色的屏蔽盘,只用于测量散射光。另一个TUVR测量整个180度区域,包括直射光和散射光。掩蔽和未掩蔽的TUVR之间的差异表明有多少直接紫外线照射在每面镜子上。该数据是计算累积TUV的基础。
测量紫外线、可见光和红外线。
正入射密度计(NIP)测量总直射束辐射(295-3000纳米)。NIP可以观察6度视角范围,并使用准直器除散射光。总辐射能的计算类似于总紫外辐射的计算。