玻璃幕墻紫外老化試驗儀器是一種用于模擬玻璃幕墻材料在長期紫外線輻射、溫濕度變化、濕氣等環境條件下老化過程的測試設備。該設備幫助評估玻璃幕墻材料的耐候性、耐紫外線性以及暴露于惡劣氣候條件下的物理和化學性能變化。

玻璃幕墻紫外老化試驗的目的

玻璃幕墻材料常暴露在戶外，受到太陽紫外線（UV）輻射、溫差、濕氣、風雨等因素的影響，長時間的使用可能會導致玻璃表面出現褪色、表面裂紋、強度下降等現象，進而影響建筑物的美觀和結構安全。通過紫外老化試驗，可以模擬實際使用中的環境影響，預測玻璃幕墻材料的耐久性，并為產品的改進與優化提供數據支持。

紫外老化試驗儀器的工作原理

玻璃幕墻紫外老化試驗儀器的工作原理是模擬自然界中的紫外線輻射、溫濕度變化等環境因素，快速加速玻璃幕墻材料的老化過程。試驗設備主要通過以下幾個方面來模擬真實環境：

1. 紫外線輻射：

• 使用氙燈、汞燈等光源，產生與太陽光類似的紫外線光譜，模擬紫外線對玻璃幕墻材料的影響。氙燈常用于模擬太陽的光譜，適用于長期輻射測試。

• 紫外線會對玻璃的表面涂層或膜層造成降解，導致涂層顏色變化、裂紋產生或強度下降。

2. 溫濕度控制：

• 通過調節設備內部的溫度和濕度，模擬晝夜溫差、雨水等環境因素對玻璃幕墻材料的影響。

• 溫濕度交替變化能夠模擬玻璃幕墻材料在長期使用過程中，暴露在不同氣候條件下的老化過程。

• 控制溫度一般范圍為40°C到80°C，濕度可以控制在40%到95%之間。

3. 水噴霧與水冷卻系統：

• 部分設備配有水噴霧系統，模擬雨水對玻璃表面的侵蝕及其對涂層的影響。

• 水冷卻系統則可以模擬夜間溫差變化對玻璃材料產生的影響。

4. 樣品架與旋轉系統：

• 樣品架用于固定待測試的玻璃幕墻樣品，旋轉系統可以使樣品均勻地暴露在紫外線輻射和其他測試條件下。

5. 數據記錄與控制系統：

• 設備配備數字控制和數據記錄系統，能實時監控實驗過程，記錄紫外線輻射強度、溫濕度變化、實驗周期等參數，并生成測試報告。

常見的紫外老化試驗儀器類型

1. 氙燈老化試驗箱（Xenon Arc Weathering Tester）

• 氙燈試驗箱是常用的紫外老化試驗儀器，使用氙燈模擬陽光的紫外線輻射，能夠加速玻璃幕墻材料的老化過程。

• 它可以提供完整的環境模擬，包括紫外線、溫濕度、冷卻/加熱和水噴霧功能。

• 適用于多種建筑材料，尤其是玻璃幕墻及其涂層的老化測試。

2. 紫外光老化試驗箱（UV Aging Tester）

• 該儀器使用紫外燈源來模擬陽光中的UV輻射。它的主要功能是測試玻璃幕墻表面材料（如涂層、薄膜等）的耐紫外線性。

• 除了UV光源外，設備還配有溫濕度調節系統和水噴霧系統，模擬實際環境中可能出現的各種惡劣天氣條件。

3. 加速老化試驗箱（Accelerated Weathering Test Chamber）

• 這種設備不僅能模擬紫外線輻射，還能模擬雨水、溫濕度變化等環境因素，適用于玻璃幕墻整體性能的老化測試。

• 它通常配備多種功能，如紫外線、噴霧、溫濕度控制、甚至鹽霧腐蝕等，進行更加全面的老化測試。

玻璃幕墻紫外老化試驗的主要測試項目

1. 外觀變化：

• 色差變化：通過色差計對樣品進行測量，觀察紫外線輻射和溫濕度變化是否導致玻璃表面顏色的變化。

• 光澤變化：紫外老化可能導致玻璃表面光澤度降低，光澤儀用于測量這一變化。

2. 物理性能：

• 抗拉強度與抗壓強度：測試玻璃表面涂層的力學性能，評估紫外線輻射是否導致材料脆化或裂紋。

• 硬度測試：檢測涂層的硬度變化，評估紫外線對玻璃表面硬度的影響。

3. 涂層退化：

• 紫外線和濕氣的聯合作用可能導致玻璃涂層的退化，表現為涂層的剝落、龜裂、變色等現象。通過檢測涂層的損傷程度，可以評估涂層的抗紫外線性能。

4. 表面裂紋與剝離：

• 通過肉眼檢查或顯微鏡觀察玻璃表面是否出現裂紋、剝落或變質，尤其是針對幕墻表面處理的涂層或膜層。

5. 光透過率變化：

• 長期紫外輻射可能導致玻璃的光透過率降低，因此需要測試紫外老化前后玻璃的透光性能。

常用的測試標準

1. ISO 4892-2：該國際標準描述了使用氙燈加速老化的試驗方法，適用于多種材料，包括建筑用玻璃的紫外老化測試。

2. ASTM G154：美國材料與試驗協會的標準，規定了紫外線加速老化試驗方法，廣泛應用于建筑材料的紫外老化測試。

3. GB/T 23987：中國國家標準，適用于建筑幕墻材料（包括玻璃、涂層等）的紫外線老化測試。

應用領域

• 玻璃幕墻：尤其是具有特殊涂層或薄膜的玻璃，紫外老化試驗可以評估涂層的耐紫外線性、耐候性和長期暴露后的性能變化。

• 玻璃涂層：玻璃幕墻表面的涂層（如防反射、熱隔離、抗紫外線涂層等）在紫外老化測試中尤為重要，能夠判斷涂層的壽命和穩定性。

• 復合材料：一些復合材料玻璃（如夾層玻璃、鍍膜玻璃）也可以通過紫外老化試驗評估其耐久性。

總結

幕墻紫外老化試驗儀器是測試和評估玻璃幕墻及其涂層、薄膜在長期紫外線輻射和環境變化下性能的關鍵設備。通過模擬紫外線、溫濕度、水噴霧等環境條件，該設備幫助研發人員和工程師了解玻璃幕墻材料的耐候性、抗紫外線能力及其在長期使用中的老化特性，從而確保建筑物的外觀和安全性。