مصباح زينون الشيخوخة اختبار محاكاة الظروف المناخية الطبيعية ، مثل الإضاءة ، درجة الحرارة ، الرطوبة وهطول الأمطار وغيرها من العوامل الشاملة ، تسارع الشيخوخة اختبار المواد لتقييم مقاومة الطقس . تأثير هذا الاختبار على المواد على نطاق واسع وبعيد المدى ، وذلك أساسا في الخصائص الفيزيائية والكيميائية هيكل ، والمظهر ، الخصائص الوظيفية ، وهلم جرا . وفيما يلي تحليل محدد للأثر :

التغيرات في الخصائص الفيزيائية

انخفاض الخواص الميكانيكية

انخفاض قوة الشد : مواد البوليمر ( مثل البلاستيك والمطاط ) في ضوء مصباح زينون ، سلسلة الجزيئية كسر أو عبر ربط ، مما أدى إلى انخفاض قوة الشد . على سبيل المثال ، قوة الشد من البولي ( PC ) قد ينخفض بنسبة 10 ٪ إلى 20 ٪ بعد 1000 ساعة من الشيخوخة مصباح زينون .

ضعف قوة تأثير : زيادة هشاشة المواد ، وضعف تأثير المقاومة . على سبيل المثال ، يمكن أن تقلل من قوة تأثير المواد وتقاسم المنافع أكثر من 30 ٪ بعد الشيخوخة .

صلابة التغيير : بعض المواد ( مثل المطاط ) قد يكون بسبب تصلب أو تليين صلابة التغيير ، مما يؤثر على أداء الخدمة .

تغيير الأداء الحراري

درجة حرارة التحول الزجاجي ( تيراغرام ) التغييرات : في عملية الشيخوخة من مواد البوليمر قد يكون بسبب التغيرات في التركيب الجزيئي تيراغرام زيادة أو نقصان ، تؤثر على استقرار المواد في درجة حرارة عالية أو منخفضة .

درجة حرارة التشوه الحراري ( HDT ) النقصان : المواد من السهل أن تشوه عند تسخينها ، وانخفاض مقاومة الحرارة .

نفاذية الضوء و الخصائص البصرية

انخفاض نفاذية الضوء : مواد شفافة عالية ( على سبيل المثال ، البولى ميثيل ميثا أكريلات ، وأجهزة الكمبيوتر ) بسبب اصفرار السطح أو التغيرات الهيكلية الداخلية ، نفاذية الضوء انخفضت بشكل ملحوظ . على سبيل المثال ، نفاذية البولى ميثيل ميثا أكريلات قد تنخفض من 93 ٪ إلى أقل من 85 ٪ بعد 500 ساعة من الشيخوخة مصباح زينون .

زيادة الضباب : خشونة السطح أو الداخلية microcrack يؤدي إلى تشتت الضوء ، وارتفاع الضباب ، مما يؤثر على الشفافية .

تغيير مؤشر الانكسار : الانكسار من المواد البصرية ( مثل العدسة ) قد تتغير بسبب الشيخوخة ، مما يؤثر على جودة الصورة .

تغيير التركيب الكيميائي

كسر سلسلة الجزيئية يشابك

photooxidation : الأشعة فوق البنفسجية ( الأشعة فوق البنفسجية ) يؤدي إلى كسر السلسلة الجزيئية من المواد ، وإنتاج الجذور الحرة ، مما يؤدي إلى مزيد من الأكسدة ، مما أدى إلى تدهور أداء المواد .

crosslinking فعل : بعض المواد ( مثل المطاط ) قد يكون crosslinked أثناء الشيخوخة ، مما يجعل من الصعب وهشة .

تدهور المضافة

استهلاك المواد المضادة للاكسدة : المواد المضادة للاكسدة في عملية الشيخوخة ، وفقدان تثبيط الأكسدة ، وتسريع شيخوخة المواد .

فشل امتصاص الأشعة فوق البنفسجية : امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ( على سبيل المثال ، uv-327 ) بعد امتصاص الأشعة فوق البنفسجية قد يحدث تدهور ضوئي ، مما أدى إلى انخفاض في فعالية الحماية .

الهجرة : الهجرة من الملدنات الملدنات من المواد الداخلية إلى السطح ، مما يؤدي إلى تصلب وهشاشة المواد ، وفي الوقت نفسه ، قد تلوث البيئة .

التغيرات الكيميائية السطحية

تشكيل طبقة أكسيد : طبقة أكسيد تشكلت على سطح المواد من خلال تفاعل الأكسدة التي قد تغير خصائص السطح ( مثل ماء ، التصاق ) .

التلوث السطحي : أثناء الشيخوخة ، سطح المواد قد تمتص الملوثات البيئية ( مثل الغبار والشحوم ) التي تؤثر على المظهر والأداء .

تغيير المظهر

تغيير اللون

اصفرار : المواد البوليمرية بسبب photooxidation لتشكيل مجموعات اللون ، مما أدى إلى اللون الأصفر . على سبيل المثال ، مؤشر اصفرار البولي ايثيلين ( بي ) قد ترتفع بشكل ملحوظ بعد الشيخوخة من مصباح زينون .

يتلاشى : صبغة أو صبغة التي تتحلل في الضوء ، مما تسبب في أن تصبح أخف وزنا أو تتلاشى .

فرق اللون ( Δ هـ ) زيادة : فرق اللون من المواد قبل وبعد الشيخوخة قد تتجاوز المسموح بها في نطاق معايير الصناعة ( على سبيل المثال ، Δ هـ > 3 ) تقاس فرق اللون متر .

سطح عيب

الشقوق : الشقوق الصغيرة التي تحدث على سطح المواد بسبب تركيز الإجهاد أو التدهور الكيميائي ، مما يؤدي إلى مزيد من الشقوق .

مسحوق : سطح المواد بسبب سلسلة الجزيئية كسر شكل مسحوق المواد ، من السهل أن تسقط وتلوث البيئة .

رغوة التبطين : متعدد الطبقات المواد ( مثل الطلاء ، والمواد المركبة ) بسبب انخفاض واجهة التصاق رغوة أو التبطين .

لمعان الاختلاف

انخفاض لمعان : خشونة السطح من المواد أو تشكيل طبقة أكسيد يؤدي إلى انخفاض لمعان ، مما يؤثر على المظهر الجمالي .

تدهور الخصائص الوظيفية

تغيير الملكية الكهربائية

انخفاض مقاومة العزل : البوليمر المواد العازلة ( على سبيل المثال ، بولي كلوريد الفينيل ، والمؤسسة العامة ) في الشيخوخة بعد انخفاض خصائص العزل ، قد يؤدي إلى تسرب كهربائي أو دائرة كهربائية قصيرة من المخاطر .

تغيير ثابت العزل الكهربائي : تغيير خصائص الاستقطاب من المواد التي تؤثر على أدائها في الأجهزة الإلكترونية .

انخفاض مقاومة التآكل

طلاء المعادن الشيخوخة : طلاء المواد ( مثل راتنجات الايبوكسي ) بسبب الشيخوخة يؤدي إلى زيادة المسامية ، الركيزة المعدنية عرضة للتآكل .

زيادة امتصاص الرطوبة من المواد البوليمرية : زيادة امتصاص الرطوبة من المواد بعد الشيخوخة ، والتي قد تؤدي إلى رد فعل التحلل ، وانخفاض الأداء .

توافق مع الحياة تغيير

الأجهزة الطبية المواد : المواد التي يمكن أن الإفراج عن المواد السامة بعد الشيخوخة ( مثل الملدنات ، وتدهور المنتجات ) التي تؤثر على توافق مع الحياة ، يجب أن تمر من خلال اختبار السلامة البيولوجية .

تأثير نموذجي من أنواع مختلفة من المواد

أنواع الموادتأثير نموذجي

البلاستيك ( مثل الكمبيوتر ، البولى ميثيل ميثا أكريلات )انخفاض نفاذية الضوء ، اصفرار ، التقصف ، وانخفاض قوة تأثير

المطاط ( مثل سبر ، الموز الجديد )تصلب ، التقصف ، وانخفاض قوة الشد ، وزيادة ضغط تشوه

الطلاء ( مثل الاكريليك والبولي يوريثين )لمعان منخفضة ، مسحوق ، التصاق منخفضة ، لون يتلاشى

المنسوجات ( مثل البوليستر والنايلون )انخفاض كثافة اللون يتلاشى ، من الصعب التعامل مع

المعادن ( مثل الصلب المطلي )طلاء رغوة ، التبطين ، الركيزة المعدنية للتآكل

أهمية الاختبار والتدابير المضادة

أهمية الاختبار

مراقبة الجودة : من خلال محاكاة الشيخوخة ، والكشف المبكر عن العيوب المادية ، وتجنب فشل المنتج بعد السوق .

الحياة التنبؤ : جنبا إلى جنب مع تسارع الشيخوخة البيانات ، الحياة الفعلية من المواد في الاستخدام المتوقع ( على سبيل المثال ، 10 سنوات من التعرض في الهواء الطلق يعادل 5000 ساعة مصباح زينون الشيخوخة ) .

التكلفة الأمثل : الحد من فترة الاختبار في الهواء الطلق ( عادة 1-2 سنوات ) ، والحد من تكاليف البحث والتطوير .

تدابير الاستجابة

تعديل المواد : مكافحة الشيخوخة المضافة ( مثل امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، ضوء استقرار ، المضادة للأكسدة ) .

المعالجة السطحية : طلاء مضاد للأشعة فوق البنفسجية أو تعديل السطح ( مثل البلازما ) .

التصميم الهيكلي الأمثل : الحد من التعرض للمواد أو زيادة طبقة واقية ( مثل الظل ، والطلاء ) .