引起材料老化的三個外部應力因素
曝露在自然環(huán)境中的材料隨著時間的推移都會產(chǎn)生褪色、黃變、風化、降解等變化現(xiàn)象,我們稱之為老化。科學研究表明,引起材料老化的三個外部因素:光照、溫度和濕度,這三個因素中的任何一個都會引起材料的老化,但它們往往同時發(fā)生作用,所造成的危害將大于其中任一因素的單獨作用。實驗室材料老化試驗設備就是利用氙燈光源創(chuàng)造一個人工氣候環(huán)境,相當于材料曝露于自然環(huán)境但可以加速材料的老化,預知材料的耐老化、壽命周期等特性,尤其對新材料的測試、新的工藝配方或工藝改進、新產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的意義。因此一個環(huán)境老化試驗箱要獲得可靠性、可重復性、可重現(xiàn)生的結(jié)果就必須***有效地控制光照、溫度和濕度。
光照引起材料的老化
不同材料對光的敏感性不同。對于***的材料,如大多數(shù)涂料、塑料,紫外線的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。然而,對于不是那么***的材料,比如一些顏料和染料,紫外線的長波段甚至可見光也會使其產(chǎn)生嚴重的老化。
溫度引起材料的老化
溫度在材料風化降解過程的重要性是溫度每升高10℃動力學反應速度會雙倍增長。當溫度升高時,光波的破壞作用也將隨之增大。實驗室老化測試如果要獲得***的可重現(xiàn)性的試驗結(jié)果必須***地控制溫度。
濕度引起材料的老化
露水、雨水及高濕度是引起潮濕危害的主要原因。放在室外的物品每天都將長時間(平均每天8~12hr)處于潮濕狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn),由潮氣形成的凝露是室外潮濕的主要因素,凝露造成的危害比雨水更大,因為它附著在材料上的時間更長,會引起更為嚴重的潮濕吸收或產(chǎn)生電化學反應。當然,雨水對材料的危害也很大,雨水將引起冷熱沖擊。比如一輛在炎熱夏日里溫度升高的汽車突然因陣雨而急劇降溫,就會產(chǎn)生冷熱沖擊現(xiàn)象。再者雨水沖刷引起的機械侵蝕也會加速材料老化,如木材涂層因雨水沖洗去除了表面老化層,將未老化的里層暴露于太陽光下從而產(chǎn)生進一步老化。
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