一、人工加速老化光源的选择

实验室光源曝露试验：可以在一个试验箱中同时模拟大气可见环境中的光、氧、热和降雨等因素，是目前较为常用的一种人工加速老化试验方法，在这些模拟因素中，光源比较重要。经验表明，阳光中引起高分子材料破环的波长主要集中在紫外线及部分可见光。

目前使用的人工光源都力图使在此波长区间内的能谱分布曲线与太阳光谱接近，模拟性和加速倍率是选择人工光源的主要依据。经历了约一个世纪的发展，实验室光源已有封闭式碳弧灯、阳光型碳弧灯、荧光紫外灯、氙弧灯、高压汞灯等各种光源供选择。国际 标准化组织（ISO）中与高分子材料相关的各技术委员会主要推荐使用阳光型碳弧灯、荧光紫外灯、氙弧灯三种光源。

化学工业合成材料老化质量监督检验：可依据GB、ISO、ASTM等测试标准，通过热氧老化箱、氙灯老化试验机和紫外老化试验箱等老化设备，测定材料的可靠性指标。

氙弧灯：

目前认为，已知的人工光源中氙弧灯的光谱能量分布与阳光中紫外、可见光部分z相似。通过选择合适的滤光片，可以滤去大部分到达地面阳光中存在的短波辐射。氙灯在1000nm~1200nm红外区存在很强的辐射，会产生大量的热。因此，须选择合适的冷却装置带走这部分能量。目前，市面上氙灯老化试验装置有两种冷却方式：水冷式和风冷式。一般来说，水冷式氙灯装置冷却效果要优于风冷式，同时结构也较为复杂，价格也比较昂贵。由于氙灯紫外线部分能量较另两种光源增加较少，在加速倍率方面是z低的。

荧光紫外灯：

从理论上说，300nm~400nm的短波能量是引起老化的主要因素。如果增加这部分能量，就能达到快速试验的效果。荧光紫外灯的光谱分布主要集中在紫外光部分，因此，可以达到较高的加速倍率。

然而，荧光紫外灯不仅使自然日光中的紫外线能量增加，同时还有在地球表面测量时自然日光中没有的辐射能量，而这部分能量会引起非自然的破坏。另外荧光光源除了很窄的水银光谱线外，没有高于375nm的能量，这样对较长波长的UV能量敏感的材料就可能不会出现曝晒在自然日光下那样变化。由于这些固有缺陷会导致得出不可靠的结果。因此，荧光紫外灯的模拟性较差。但是，由于它的加速倍率高，通过选择合适型号的灯管可实现对特定材料的快速筛选。阳光型碳弧灯目前在我国应用得较少，但它在日本是广泛使用的光源，大部分JIS标准都采用阳光型碳弧灯。我国许多与日本合资的汽车企业仍推荐使用这种光源。阳光型碳弧灯光谱能量分布也较接近于太阳光，但在370nm~390nm紫外线集中加强，模拟性不及氙灯，加速倍率介于氙灯及紫外灯之间。举例：如何控制人工加速老化总辐射量

某一塑料制品使用于北京地区，期望控制人工加速老化总辐射量与户外暴露一年相当。

第 一步：由于该产品为塑料制品，且使用于户外，选择采用 GB/T16422.2-1996《塑料实验室光源曝露试验方法第二部分：氙弧灯》中A法。

试验条件为：辐照强度0.50W/m2（340nm），黑板温度65℃，箱体温度40℃，相对湿度50％，喷水时间／不喷水时间 18min/102min，连续光照；

第二步：北京地区一年辐射总量约为5609MJ/m2，依据对比人工光源与自然阳光辐射光谱分布的国际准则CIENo85-1989（GB/T16422.1-1996《塑料实验室光源曝露试验方法第 一部分：氙弧灯》中引用）；其中紫外区与可见区部分（300nm~800nm）占62.2%，即3489MJ/m2。

第三步：依据GB/T16422.2-1996

340nm辐照强度为0.50W/m2 时，红外区与可见区部分（300nm～800nm）辐照强度为550W/m2；可计算出辐照时间为3489X106/550=6.344X106s，即1762h。依此计算方法，加速倍率约为5。由于自然老化并不是简单的辐照强度的迭加，只有在确定阳光是引起材料。

选择性能评价指标主要从材料的用途及材料本身特性两方面来考虑。

4.1 根据材料用途确定评价指标对于同样的材料，由于其用途不同，可能选择的评价指标也不同。例如，同样是涂料，如果是用于装饰，就必须重点考虑其外观的变化。在 GB/T1766-1995《色漆和清漆涂层老化的评级》中，详细规定了光泽度、颜色变化、粉化、泛金等各种外观变化的评级方法。

而对于某些功能性涂料，如防腐涂料，一定程度的颜色、外观变化是可以接受的，这时，选择评价指标时，主要考虑其耐开裂性、粉化程度等方面。同样是聚氯乙烯（PVC），如果用于制作鞋面，就必须考虑其耐黄变性，而如果是用于雨落水管，对于外观变化要求就不高，而材料的物理机械性能变化，如拉伸强度变化是主要考核指标。

4.2 根据材料本身特性确定评价指标就同一材料来说，在老化过程中不同性能的下降是不等速的。换句话说，某些性能对环境敏感，下降得快，是引起材料破坏的主要因素。在选择评价指标时，应该选择这些敏感性能。研究表明：对于大部分工程塑料来说，冲击强度是自然老化试验检测中变化较大、下降较明显的。在《GB/T 10125-2012 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》标准中，对盐雾试验中涉及到的中性盐雾(NSS)、乙酸盐雾(AASS)和铜加速乙酸盐雾(CASS)试验使用的设备,试剂和方法作了明确的规定。

标准中规定了使用盐雾试验的溶液采用化学纯或化学纯以上的试剂。在温度为25℃ ± 2℃时电导率不高于 20 μS/cm的蒸馏水或去离子水中溶解的氯化钠，配制成浓度为50 g/L ± 5 g/L。所收集的喷雾液浓度应为50 g/L ± 5 g/L。在25℃时，配制的溶液密度在1.029～1. 036范围内。

氯化钠中的铜含量应低于0.001%(质量分数)，镍含量应低于0.001%(质量分数)。铜和镍的含量由原子吸收分光光度法或其他具有相同精度的分析方法测定。氯化钠中碘化钠含量不应超过0.1% (质量分数)或以干盐计算的总杂质不应超过0. 5%(质量分数)。溶液在使用之前做需要进行过滤，避免溶液中的固体物质堵塞喷嘴。

中性盐雾试验(NSS试验)

试验溶液的pH值应调整至使盐雾箱收集的喷雾溶液的pH值在6.5～7.2之间。pH 值的测量应在25℃ ± 2℃用酸度计测量，也可用测量精度不大于0.3的精密pH试纸进行日常检测。超出范围时，可加入分析纯盐酸、氢氧化钠或碳酸氢钠来进行调整。

盐雾的腐蚀

腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。大多数的腐蚀发生在大气环境中，大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀就是一种常见和z有破坏性的大气腐蚀。这里讲的盐雾是指氯化物的大气，它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠，它主要来源于海洋和内地盐碱地区。盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。同时，氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏的不良反应。

二、 盐雾试验及与实际的联系

盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。它分为二大类，一类为天然环境暴露试验，另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱，在其容积空间内用人工的方法，造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。它与天然环境相比，其盐雾环境的氯化物的盐浓度，可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍，使腐蚀速度大大提高，对产品进行盐雾试验，得出结果的时间也大大缩短。如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验，待其腐蚀可能要1年，而在人工模拟盐雾环境条件下试验，只要24小时，即可得到相似的结果。指标