实验室加速老化测试多少小时相当于户外曝晒几

InsertPresentationNameHere实验室加速老化测试多少小时相当于户外曝晒几年张恒首席代表美国Q-Lab公司中国代表处InsertPresentationNameHereCleveland,OhioHeadquarters&InstrumentDivisionBolton,EnglandQ-LabEurope•Foundedin1956建立于1956年•Specializeinmaterialdurabilitytestingproductsandservices•提供材料老化测试仪器及测试服务Shanghai,ChinaQ-LabChinaQ-LabCorporationInsertPresentationNameHereMiami,FloridaQ-LabFloridaPhoenix,AZQ-LabArizonaADivisionofQ-LabCorporationQ-LabTestServiceDivisionInsertPresentationNameHere内容Content1.材料耐候老化测试机理2.户外曝晒测试技术及3.实验室加速老化试验方法4.汽车内饰塑料样板户外曝晒与实验室测试之间的相关性5.如何开展您自己的产品的耐候测试InsertPresentationNameHereForcesofWeathering环境的破坏力•KnowYourEnemy!影响耐候性的因素–Sunlight太阳光–Temperature温度–Moisture湿气–OtherFactors其它因素InsertPresentationNameHereNoonSummerSunlight夏天正午的太阳光光谱0.00.51.01.52.0250350450550650Wavelength(nm)Irradiance(W/m2/nm)VisibleLightUVRegionUV-CUV-BUV-Asummerwinter0.68W/m2@340nmInsertPresentationNameHere“RuleofThumb”粗略的估算•10°CIncreaseinTemperatureDoublesRateofChemicalReaction•温度升高10摄氏度，化学反应速度会提高两倍InsertPresentationNameHereHumidity湿度Rain雨Dew露InsertPresentationNameHereVoteWhatisthemainreasonofmoistureforproductsoutdoor?•A.Humid•B.Rain•C.DewInsertPresentationNameHereSynergisticEffect协同作用•Light光•Temperature温度•Moisture湿气InsertPresentationNameHere内容Content1.材料耐候老化测试机理2.户外曝晒测试技术及方法3.实验室加速老化试验方法4.汽车内饰塑料样板户外曝晒与实验室测试之间的相关性5.如何开展您自己的产品的耐候测试InsertPresentationNameHereOutdoorExposureMethodology户外曝晒方法•Locations曝晒地点•Exposureangle曝晒角度•Backingtechniques有无背板•Direct&underglassexposure直射/透过玻璃InsertPresentationNameHere佛罗里达and亚利桑那•HarshClimate气候严酷–HighUV光照强–HighTOW潮湿时间长–HighHumidity湿度大•BenchmarkLocation•Hot,Hot,Hot!•热！热！热！•HigherUV•紫外线强•Lowmoisture低湿气InsertPresentationNameHere曝晒角度45°朝南5°朝南90°朝南0°曝晒InsertPresentationNameHere曝晒背板无背板网状背板有背板特殊背板InsertPresentationNameHere曝晒装置BlackBoxAIMBox玻璃框下曝晒Q-Trac太阳光跟踪聚能装置InsertPresentationNameHereVoteAreyourcompanydoingoutdoortesting?•A.Yes•B.No,butwewant.•C.No,noreason.InsertPresentationNameHere内容Content1.材料耐候老化测试机理2.户外曝晒测试技术及方法3.实验室加速老化试验方法4.汽车内饰塑料样板户外曝晒与实验室测试之间的相关性5.如何开展您自己的产品的耐候测试InsertPresentationNameHereAdvantagesofLabWeathering实验室老化测试的优点•Fast快速•Repeatable可重复性•In-house室内•QualityControlandResearchDevelopment质量控制和研究开发的需要InsertPresentationNameHereHistoricalPerspective历史回顾•CarbonArc碳弧灯•XenonArc氙灯•QUV紫外灯InsertPresentationNameHereQ-SunXe-3InsertPresentationNameHereXenonvs.Sunlight氙弧灯与太阳光的光谱0.00.51.01.52.02.53.0250300350400450500550600650700750800Wavelength(nm)Irradiance(W/m²/nm)SunlightXenonArcInsertPresentationNameHere常用温度传感器ASTMISOUninsulatedBlackPanelBlackPanelInsulatedBlackPanelBlackStandardUninsulatedWhitePanelInsertPresentationNameHereWaterSprayNozzle喷淋InsertPresentationNameHereXenonArcSummary氙灯•Bestsimulationoffullspectrumsunlight•Lampaging•Waterspray•Relativehumiditycontrol•Roomtemperaturecapabilities•CalibratableInsertPresentationNameHere内容Content1.材料耐候老化测试机理2.户外曝晒测试技术及方法3.实验室加速老化试验方法4.汽车内饰塑料样板户外曝晒与实验室测试之间的相关性5.如何开展您自己的产品的耐候测试InsertPresentationNameHere汽车内饰塑料样板耐候老化测试研究Studyofweatheringtestofautoplasticpanels•试验样品•Testsample•户外曝晒场•Outdoorexposuresite•氙灯老化试验方法•Xenontestmethods+InsertPresentationNameHere试验样品Testsample•15种黑色PP塑料样板•15blackPPplasticspanels•15种米色PP塑料样板•15beigePPplasticspanels•15种灰色PP塑料样板•15greyPPplasticspanelsInsertPresentationNameHere户外曝晒场Outdoorexposuresite•敦煌曝晒场，沙漠气候条件，位于东经94°41′，北纬40°09′，海拔高度1139.0m•年辐射总量为6425MJ/m2，年均降雨量39mm，年均相对湿度38%，年平均气温为10.8℃，月平均最高气温为24.9℃（7月）•汽车内饰件用户外曝晒试验箱，曝晒角度为45°朝南，箱内的最高温度设定102℃敦煌曝晒场照片DunhuangexposuresiteInsertPresentationNameHere户外曝晒场Outdoorexposuresite•琼海曝晒场，亚热带气候条件，位于东经110°28′，北纬19°15′，海拔高度20.0m•年辐射总量为5400MJ/m2，年均降雨量2000mm，年均相对湿度85%，年平均气温24.0℃，月平均最高气温为28.4℃（7月）•汽车内饰件用户外曝晒试验箱，曝晒角度为20°朝南，箱内的最高温度设定102℃琼海曝晒场照片QionghaiexposuresiteInsertPresentationNameHere氙灯加速老化试验方法XenontestmethodsInsertPresentationNameHere氙灯加速老化试验方法Xenontestmethods试验方法testmethod滤光器filter辐照度irradiance(W/m2/nm)波长length(nm)试验循环Testcycle试验方法1testmethod1窗玻璃滤光器Windowfilter1.20420黑板温度89℃±3℃，箱体空气温度62℃±2℃，相对湿度50%±5%的试验条件下，运行3.8小时光照循环；黑板温度38℃±3℃，箱体空气温度38℃±3℃，相对湿度95%±5%的试验条件下，运行1小时黑暗循环试验方法2testmethod2窗玻璃滤光器Windowfilter1.20420黑标温度100℃±3℃，箱体空气温度65℃±3℃，相对湿度20%±10%试验条件下运行光照循环InsertPresentationNameHere氙灯加速老化试验方法Xenontestmethods试验方法testmethod滤光器filter辐照度irradiance(W/m2/nm)波长length(nm)试验循环Testcycle试验方法3testmethod3紫外延展滤光器ExtendedUVfilter0.55340黑板温度89℃±3℃，箱体空气温度62℃±2℃，相对湿度50%±5%的试验条件下，运行3.8小时光照循环；黑板温度38℃±3℃，箱体空气温度38℃±3℃，相对湿度95%±5%的试验条件下，运行1小时黑暗循环试验方法4testmethod4窗玻璃滤光器Windowfilter0.88420黑标温度80℃±5℃，箱体空气温度45℃±2℃，相对湿度20%±10%的试验条件下，运行光照循环试验方法5testmethod5窗玻璃滤光器Windowfilter1.40420黑板温度100℃±2℃，箱体空气温度66℃±2℃，相对湿度30±5%InsertPresentationNameHere试验结果及相关性Testresultandcorrelation•户外曝晒结果•Outdoorexposureresult•氙灯加速老化结果•Xenontestresult•氙灯加速老化与户外曝晒之间的相关性•CorrelationbetweenxenontestandoutdoorexposureInsertPresentationNameHere试验结果及相关性Testresultandcorrelation•样品的颜色变化参照ASTMD2244，选用CIEL*a*b*色空间，D65光源，10°观察者，镜面反射包含条件进行测定•ThecolorchangeofthesamplesreferstoASTMD2244standard.CIEL*a*b*uniformcolorspace,D65standardilluminant,10°observerandspecularreflectionincluded•失光、粉化、开裂、起泡、脆化等•Glossloss,chalking,cracking,bubbling,embrittlement,etc.InsertPresentationNameHere户外曝晒结果Outdoorexposureresult户外曝晒18个月样品颜色变化的分布Distributionofcolorchangeofsamplesexposed18monthsinoutdoor02468101214161820△E*>12.0△E*介于9.1~12.0△E*介于6.1~9.0△E*介于3.1~6.0△E*介于1.6~3.0△E*≤1.5样品种数敦煌-18个月琼海-18个月不管是敦煌曝晒场还是琼海曝晒场，大部分样品属于轻微、很轻微变色，只有小部分样品属于明显和较大变色InsertPresentationNameHere氙灯加速老化结果Xenontestresult05101520253035△E*>12.0△E*介于9.1~12.0△E*介于6.1~9.0△E*介于3.1~6.0△E*介于1.6~3.0△E*≤1.5样品种数试验方法1试验方法2试验方法3试验方法4试验方法5氙灯试验1200小时样品颜色变化的分布Distributionofcolorchangeofsamplestested1200hinxenontesterInsertPresentationNameHere相关性Correlation•户外曝晒和实验室加速测试，把样品从好到差进行排序•Rankmaterialsfrombesttoworstoutdoorsandinlabtest•使用Spearman相关系数计算实验室和户外曝晒之间的相关性•CalculatecorrelationcoefficientusingSpearmanRankCorrelationCoefficient•rs=1-6∑di2/[n(n2-1)]•相关系数最大为1，相关系数为0表示两者不相关•Correlationof1.0isperfect,correlationof0israndomInsertPresentationNameHere氙灯加速老化与户外曝晒之间的相关性Correlationbetweenxenontestandoutdoorexposure相关系数rsCorrelationrs敦煌-18mDunhuang-18m琼海-18mQionghai-18m试验方法1–method10.810.96试验方法2–method20.710.79试验方法3–method30.730.81试验方法4–method40.810.80试验方法5–method50.860.72琼海-18m–Qionghai-18m0.75样品颜色变化，氙灯试验与户外曝晒之间的相关性Forcolorchange,thecorrelationbetweenxenontestandoutdoorInsertPresentationNameHere氙灯多少小时相当于琼海18个月HowmanyhoursinxenoncorrelatestoQionghai18months氙灯试验方法1测试1152h和1246h的曲线与琼海曝晒18个月的曲线是接近的。由此得出，对于试验样品的颜色变化，氙灯试验方法1测试1200h大概相当于琼海曝晒18个月的结果。0.005.0010.0015.0020.0025.0030.00123456789101112131415试验样品DeltaE*方法1-1152h琼海-18m方法1-1246hInsertPresentationNameHere氙灯多少小时相当于户外18个月Howmanyhoursinxenoncorrelatesto18months•颜色变化Colorchange–氙灯加速老化1200h大概相当于琼海曝晒18个月–Xenontest1200hprovidesthebestcorrelationtoQionghai18months•Forothermodesofdegradation,theaccelerationfactorsarelikelydifferent.•Ingeneral,correlationstudiesshouldbeconductedfor2yearsor3years.InsertPresentationNameHere氙灯多少小时相当于户外18个月Howmanyhoursinxenoncorrelatesto18months•实验室加速老化试验与户外曝晒之间没有一个简单的、统一的加速因子•Thereisnoasimple,unifiedacceleratedfactorbetweenxenontestandoutdoorexposure•在进行实验室加速老化时，也要开展户外曝晒，户外曝晒是基础•Weshouldconductoutdoorexposurewhileconductingacceleratedtest.Theoutdoorexposureisthebasis.InsertPresentationNameHereVoteAreyoustillaskingforgeneralacceleratingratioofoutdoorvs.labtestingforyourproducts?•A.Yes,Ijustneedaroughdata.•B.Yes,weneedtestwithmyownproducts.•C.No,itistoocomplicate.•D.otherInsertPresentationNameHere内容Content1.材料耐候老化测试机理2.户外曝晒测试技术及方法3.实验室加速老化试验方法4.汽车内饰塑料样板户外曝晒与实验室测试之间的相关性5.如何开展您自己的产品的耐候测试InsertPresentationNameHere耐候老化测试的准备PrepareofWeatheringTest•试验样品：≥5种（每种3个重复样）•样品尺寸：–样板：150*300mm（Q-RACK户外曝晒）–样板：75*150mm（AIMBox户外曝晒）–样板：150*300mm（BlackBox户外曝晒）–样板：50*100mm（实验室氙灯试验）–样板：75*150mm（实验室紫外试验）–零部件：较小零部件•户外曝晒：≥2年（每6个月对样品进行评估）•氙灯或紫外试验：≥2000h（每500h对样品进行评估）•评估项目：外观，颜色，光泽InsertPresentationNameHere耐候老化测试注意事项•户外曝晒真实、便宜，可验证实验室加速测试•选择合适的实验室加速老化试验设备和试验方法•不要轻信实验室和户外曝晒对比测试间的加速因子–测试不确定性导致加速因子存在差异–使用辐照量来确定加速因子时，测试条件不同会产生差异–应用加速因子时，材料不同会产生差异•使用参照物可减少测试次数InsertPresentationNameHereQuestions?www.q-lab.comhzhang@q-lab.com