玻璃幕墙紫外老化试验仪器

玻璃幕墙紫外老化试验仪器是一种用于模拟玻璃幕墙材料在长期紫外线辐射、温湿度变化、湿气等环境条件下老化过程的测试设备。该设备帮助评估玻璃幕墙材料的耐候性、耐紫外线性以及暴露于恶劣气候条件下的物理和化学性能变化。

玻璃幕墙紫外老化试验的目的

玻璃幕墙材料常暴露在户外，受到太阳紫外线（UV）辐射、温差、湿气、风雨等因素的影响，长时间的使用可能会导致玻璃表面出现褪色、表面裂纹、强度下降等现象，进而影响建筑物的美观和结构安全。通过紫外老化试验，可以模拟实际使用中的环境影响，预测玻璃幕墙材料的耐久性，并为产品的改进与优化提供数据支持。

紫外老化试验仪器的工作原理

玻璃幕墙紫外老化试验仪器的工作原理是模拟自然界中的紫外线辐射、温湿度变化等环境因素，快速加速玻璃幕墙材料的老化过程。试验设备主要通过以下几个方面来模拟真实环境：

1. 紫外线辐射：

• 使用氙灯、汞灯等光源，产生与太阳光类似的紫外线光谱，模拟紫外线对玻璃幕墙材料的影响。氙灯常用于模拟太阳的光谱，适用于长期辐射测试。

• 紫外线会对玻璃的表面涂层或膜层造成降解，导致涂层颜色变化、裂纹产生或强度下降。

2. 温湿度控制：

• 通过调节设备内部的温度和湿度，模拟昼夜温差、雨水等环境因素对玻璃幕墙材料的影响。

• 温湿度交替变化能够模拟玻璃幕墙材料在长期使用过程中，暴露在不同气候条件下的老化过程。

• 控制温度一般范围为40°C到80°C，湿度可以控制在40%到95%之间。

3. 水喷雾与水冷却系统：

• 部分设备配有水喷雾系统，模拟雨水对玻璃表面的侵蚀及其对涂层的影响。

• 水冷却系统则可以模拟夜间温差变化对玻璃材料产生的影响。

4. 样品架与旋转系统：

• 样品架用于固定待测试的玻璃幕墙样品，旋转系统可以使样品均匀地暴露在紫外线辐射和其他测试条件下。

5. 数据记录与控制系统：

• 设备配备数字控制和数据记录系统，能实时监控实验过程，记录紫外线辐射强度、温湿度变化、实验周期等参数，并生成测试报告。

常见的紫外老化试验仪器类型

1. 氙灯老化试验箱（Xenon Arc Weathering Tester）

• 氙灯试验箱是常用的紫外老化试验仪器，使用氙灯模拟阳光的紫外线辐射，能够加速玻璃幕墙材料的老化过程。

• 它可以提供完整的环境模拟，包括紫外线、温湿度、冷却/加热和水喷雾功能。

• 适用于多种建筑材料，尤其是玻璃幕墙及其涂层的老化测试。

2. 紫外光老化试验箱（UV Aging Tester）

• 该仪器使用紫外灯源来模拟阳光中的UV辐射。它的主要功能是测试玻璃幕墙表面材料（如涂层、薄膜等）的耐紫外线性。

• 除了UV光源外，设备还配有温湿度调节系统和水喷雾系统，模拟实际环境中可能出现的各种恶劣天气条件。

3. 加速老化试验箱（Accelerated Weathering Test Chamber）

• 这种设备不仅能模拟紫外线辐射，还能模拟雨水、温湿度变化等环境因素，适用于玻璃幕墙整体性能的老化测试。

• 它通常配备多种功能，如紫外线、喷雾、温湿度控制、甚至盐雾腐蚀等，进行更加全面的老化测试。

玻璃幕墙紫外老化试验的主要测试项目

1. 外观变化：

• 色差变化：通过色差计对样品进行测量，观察紫外线辐射和温湿度变化是否导致玻璃表面颜色的变化。

• 光泽变化：紫外老化可能导致玻璃表面光泽度降低，光泽仪用于测量这一变化。

2. 物理性能：

• 抗拉强度与抗压强度：测试玻璃表面涂层的力学性能，评估紫外线辐射是否导致材料脆化或裂纹。

• 硬度测试：检测涂层的硬度变化，评估紫外线对玻璃表面硬度的影响。

3. 涂层退化：

• 紫外线和湿气的联合作用可能导致玻璃涂层的退化，表现为涂层的剥落、龟裂、变色等现象。通过检测涂层的损伤程度，可以评估涂层的抗紫外线性能。

4. 表面裂纹与剥离：

• 通过肉眼检查或显微镜观察玻璃表面是否出现裂纹、剥落或变质，尤其是针对幕墙表面处理的涂层或膜层。

5. 光透过率变化：

• 长期紫外辐射可能导致玻璃的光透过率降低，因此需要测试紫外老化前后玻璃的透光性能。

常用的测试标准

1. ISO 4892-2：该国际标准描述了使用氙灯加速老化的试验方法，适用于多种材料，包括建筑用玻璃的紫外老化测试。

2. ASTM G154：美国材料与试验协会的标准，规定了紫外线加速老化试验方法，广泛应用于建筑材料的紫外老化测试。

3. GB/T 23987：中国国家标准，适用于建筑幕墙材料（包括玻璃、涂层等）的紫外线老化测试。

应用领域

• 玻璃幕墙：尤其是具有特殊涂层或薄膜的玻璃，紫外老化试验可以评估涂层的耐紫外线性、耐候性和长期暴露后的性能变化。

• 玻璃涂层：玻璃幕墙表面的涂层（如防反射、热隔离、抗紫外线涂层等）在紫外老化测试中尤为重要，能够判断涂层的寿命和稳定性。

• 复合材料：一些复合材料玻璃（如夹层玻璃、镀膜玻璃）也可以通过紫外老化试验评估其耐久性。

总结

幕墙紫外老化试验仪器是测试和评估玻璃幕墙及其涂层、薄膜在长期紫外线辐射和环境变化下性能的关键设备。通过模拟紫外线、温湿度、水喷雾等环境条件，该设备帮助研发人员和工程师了解玻璃幕墙材料的耐候性、抗紫外线能力及其在长期使用中的老化特性，从而确保建筑物的外观和安全性。