氙燈耐氣候試驗(yàn)箱是目前較接近自然日光的人工老化設(shè)備,廣泛用于汽車(chē)、涂料、紡織等行業(yè)的耐候性評(píng)估。其核心優(yōu)勢(shì)在于能全光譜模擬太陽(yáng)輻射,涵蓋紫外(295–400 nm)、可見(jiàn)光(400–780 nm)和近紅外(780–2500 nm)波段。
工作原理:
氙弧燈通過(guò)高壓放電激發(fā)氙氣,產(chǎn)生連續(xù)光譜,其能量分布與AM1.5標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光譜高度吻合。為更精準(zhǔn)匹配戶(hù)外環(huán)境,設(shè)備通常配備光學(xué)濾光系統(tǒng):
內(nèi)濾光片(硼硅玻璃):過(guò)濾短波紫外(<295 nm),避免非自然老化;
外濾光片(鈉鈣或石英玻璃):調(diào)節(jié)可見(jiàn)光與紅外比例,模擬窗玻璃透過(guò)或戶(hù)外直射條件。
同時(shí),通過(guò)輻照度閉環(huán)控制(如340 nm或420 nm波長(zhǎng)反饋),自動(dòng)調(diào)節(jié)氙燈功率,確保光照強(qiáng)度穩(wěn)定。

標(biāo)準(zhǔn)依據(jù):
ISO 4892-2:規(guī)定使用日光濾光器的氙燈暴露條件;
ASTM G155:明確輻照度(如0.35–1.10 W/m²340nm)、黑板溫度(BPT,通常63±3℃)、相對(duì)濕度(如50%)及噴淋周期(模擬雨水);
SAE J2527(汽車(chē)內(nèi)飾)與J2412(外飾)則細(xì)化了車(chē)用材料測(cè)試程序。
值得注意的是,僅靠光照不足以模擬真實(shí)老化,因此現(xiàn)代氙燈箱還集成溫濕度控制、明暗循環(huán)、降雨/冷凝等功能,實(shí)現(xiàn)“光-熱-濕”多應(yīng)力協(xié)同加速老化。通過(guò)合理設(shè)置參數(shù),可有效預(yù)測(cè)材料在戶(hù)外數(shù)年的性能衰減趨勢(shì),為產(chǎn)品壽命設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。