Atlas旋轉鼓式氙燈試驗箱和平板式氙燈試驗箱的比較

測試結果表明，各種不同材料的樣品在同一試驗箱(旋轉鼓式氙燈試驗箱或平板式氙燈試驗箱)內的測試誤差范圍為±3%～±13%之間。

早期氙燈耐候和耐光試驗設備多被設計成在試驗箱的中心安放一支氙燈燈管、四周是圍繞光源旋轉的樣品架(參見圖1)，此類樣品安裝架經常被稱作“旋轉鼓”。近些年推出了平板式的氙燈試驗箱(參見圖2)。

所有氙燈試驗箱的一個設計目的都是希望在試驗箱內形成一個光強、溫度以及濕度一概一致的環境。然而，實際上并不可能獲得一概的均勻性。為了提高均勻性，通常需要在測試過程中輪換樣品的曝曬位置。

旋轉鼓式氙燈試驗箱確實可以自動地在燈管的水平方向輪換樣品的曝曬位置，然而，卻不能在垂直方向上對光強、溫度和濕度的不均勻性進行補償。平板式氙燈試驗箱則需要定期手工輪換樣品位置，利用本文介紹的輪換方法每天只需要1min的時間。

老化均勻性測試是將多個相同樣品放在同一試驗箱內進行測試，并對每個樣品的老化程度進行測量。根據測試室大小的不同，重復樣品的數量多達9-108個。

樣品材料：

采用了3種不同類型的材料：聚苯乙烯塑料、藍羊毛(兩種規格)和汽車面漆。為了保證研究的代表性和廣泛性，試驗中選擇的材料都是標準的參考材料，同時這幾種材料的材質差異較大，涵蓋了塑料、紡織和涂料。

(1)聚苯乙烯

聚苯乙烯是汽車行業標準SAE J1960和SAE J1885中規定的用于測試透明塑料光穩定性的標準材料，其老化模式為黃變。該材料對溫度和光強的變化敏感。樣品尺寸為50mm x 75mm，厚度為3mm。樣品生產商為Test Fabrics公司，測試所用樣品來自批號6。

(2)藍羊毛L2

藍羊毛L2是AATCC TM16中要求的日曬色牢度的標準參考材料之一。老化模式為褪色，該材料對溫度、相對濕度和光強的變化敏感。樣品尺寸為50mm x l00mm。生產商為AATCC，測試所用樣品來自批號8。

(3)藍羊毛L4

藍羊毛L2是AATCC TM16中要求的日曬色牢度的標準參考材料之一。它比L2的顏色更深且日曬色牢度更好，L4的色牢度為L2的4倍。樣品尺寸為50mm x l00mm。生產商為AATCC，測試所用樣品來自批號5。

(4)汽車面漆

汽車面漆采用由BASF涂料公司生產Alkyd-Melamine。實驗室樣板制備時，將其涂覆在鋼板袁面的灰色底涂上。它是VDA 621-430透明面漆抗龜裂測試方法中推薦使用的參考材料，這種材料類似于汽車面漆，但它會在相對較短的時間內發生龜裂。該材料對溫度、光強和潮濕時間敏感。樣品尺寸為50mm x 100mm x 0.8mm。

氙燈試驗箱類型：

(1)旋轉鼓式氙燈試驗箱

旋轉鼓式氙燈試驗箱在**次world大戰后開始使用。本試驗選擇美國Atlas公司制造的Ci5000、 Ci4000、Ci65A型老化試驗箱，原因是這些型號設備在行業內使用較普遍，且Ci5000、Ci4000是新型。每個型號的試驗箱都可以控制光強、黑板溫度、箱內空氣溫度和相對濕度。其中溫度和相對濕度的控制是**設計的。上述設備的樣品架是20世紀80年代為提高光強的均勻性而引入的3層樣品架。試驗中一共采用了5臺不同的試驗箱：1臺Ci5000、1臺Ci4000、3臺Ci65A。

(2)平板式氙燈試驗箱

本試驗采用的試驗箱是美國Q-Lab公司生產的Q-Sun Xe-3-HS式氙燈試驗箱。該試驗箱可控制試驗的全部參數——光強、黑板溫度、箱內溫度和相對濕度。試驗箱采用3支氙燈，電源控制系統和光強系統控制都是Q-Lab公司的**設計。試驗箱內的反射墻及光源反射系統能盡可能地均勻輻照光并再現自然漫射光。試驗箱的溫度控制和相對濕度控制也是**設計的。試驗同樣采用5臺氙燈試驗箱。

樣品安裝：

(1)旋轉鼓式氙燈試驗箱

在旋轉鼓式試驗箱的垂直方向有上、中、下位置放置3層樣品架，每層樣品架可放置3個試樣，共可放置9個試樣。如樣品超過9個，則橫向依次在轉鼓的相應位置安裝。聚苯乙烯、汽車面漆為無背板安裝，藍羊毛則根據AATCC TM16的推薦，用白卡紙作為背襯材料安裝。

(2)平板式氙燈試驗箱

樣品安放在4個小式樣品盤中，每個樣品盤ZUI多可放置14塊50mm X 100mm的試樣，然后將小式樣品盤再放置到試驗箱中。聚苯乙烯、汽車面漆為無背板安裝，藍羊毛則根據AATCC TM16的推薦，用白卡紙作為背襯材料安裝，然后放置于紡織品樣品架上。

平板式試驗箱推薦樣品定期輪換位置。實驗中，我們將一套樣品定期換位而另一套樣品則固定不動，以研究位置輪換對測試均勻性的影響。圖4中的1、2、3、4表示某樣品在第1天、第2天、第3天、第4天的不同位置。在整個測試過程中，樣品安照上述步驟每天進行一次輪換，每天所花費的時間僅為1min。因藍羊毛L2的總曝曬時間只有20—24h，所以要求移動兩次位置。