ASTM G24玻璃过滤的日光暴露试验标准方法

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ASTM G24玻璃过滤的日光暴露试验标准方法

来源：环境试验设备网 2014年02月17日 08:53

ASTM G24
玻璃过滤的日光暴露试验标准方法
1 范围
1.1 本标准用于评价非金属材料耐玻璃过滤的太阳辐射的能力。
1.2 本标准局限于开展暴露的方法。试验样品的制备和结果的评定在特定材料的各种标准中规定。
1.3 根据本标准进行的暴露试验可以使用两种暴露箱。
1.3.1 A型—一种允许暴露在玻璃后面的样品被动通风的试验箱。
1.3.2 B型—外面涂成黑色的密闭试验箱，不允许暴露在玻璃后面的样品通风，用B型试验箱进行的试验特别被称为“玻璃下面的黑箱暴露试验”。
1.4 本标准技术上类似于ISO 877 的方法B。
1.5 本标准不强调与本标准的应用有关的安全问题。在使用前建立合适的安全和健康方法和确定法规使用范围是使用者的责任。
2 参考文献
2.1 ASTM标准：
1
E782 在模拟运行模式下，把阳光收集器的覆盖材料暴露于自然老化环境的标准方法
E824 从参比到现场辐射强度计的校正的传输方法
E903 用积分球测量阳光的吸收、反射和透射的方法www.531718.com
G84 测量暴露于潮湿条件下（如大气腐蚀试验）的表面湿润时间的方法
G113 与非金属材料老化有关的自然和人工老化试验术语
2.2 其它文件：
WMO 第8号，第5版，WMO气象仪器和观测方法导则
ISO 105 B01 纺织品—色牢度试验。标准化组织，瑞士日内瓦
ISO 877 塑料—直接暴露、玻璃过滤日光暴露和菲尼尔镜增强日光暴露老化试验方法。标准化组织，瑞士日内瓦
AATCC 16C 光线色牢度，日光
3 术语
3.1 定义
3.1.1 G113 所包含的定义适用于本标准
4 意义和用途
4.1 由于太阳辐射、空气温度、相对湿度以及大气污染物的品种和数量不断地变化，基于暴露时间的试验结果可能有较大的差别。采
2
用一种或多种环境参数做的计时方法可以使波动zui小，如太阳辐射量暴露或者用已知性能的参比样品的特定性能变化作为参照。
4.2 水汽结合大气污染物可以产生与太阳辐射同样的劣化效应。这可以解析在同等太阳辐射而其它环境条件不同的情况下样品老化结果的差异。
4.3 由于试样装夹方法可能影响暴露时的温度和其它参数，因此，必须理解要做的特殊暴露试验的样品装夹方法。
4.4 单向拉伸窗玻璃对300到350nm紫外光的透射可能有较大的差别，例如，在320nm，7种不同坯体做出的单向拉伸窗玻璃的透光率可以有8.4%到26.8%的变化范围。对于这一透射范围，对300到320nm紫外短波敏感的材料的老化速率可以有300%的变化量。另外，在一年中不同时间进行的试验可以引起老化速率有较大的差别。
4.5 为了减少新玻璃快速老化对300到340nm紫外光透射的波动，本标准要求在暴露箱使用前有3个月的预老化时间。
4.6 不同坯体的玻璃的紫外透过率在光老化后依然存在。玻璃紫外透射的zui大差别发生在300到320nm。总太阳辐射或总太阳紫外辐射确定暴露周期对这一差别不敏感。对于那些对短波紫外辐射差别非常敏感的材料，当用辐射能确定暴露周期时，测量玻璃后面的UVB辐射或用对短太阳紫外辐射敏感的参比材料确定暴露期可能产生不一致的结果。
4.7 本标准用于比较在同一坯的玻璃后面，在同一时期试验不同材料的相对性能。由于玻璃坯号和在一年中不同时间暴露，不提倡用于比较不同时间，同等时间段或辐射暴露或用不同坯的玻璃及结构材料的老化量。除非做相对于同时暴露的控制材料的性能比较，本方法不应该通过一定时期暴露后设置通过与否的材料认可。或试验的波动符合要求，可以做统计有效性是否通过的判定。
4.8 强烈建议每个试验至少有一种控制材料同样进行试验。所选控制材料必须与被试验材料具有相似的成分、结构以便与被试材料具有同样的老化机理和破坏模式。有两种控制材料，一种具有相对较好的耐候性，另一种具有相对较差的耐候性。如控制材料作为试验的一部分被包括在内，他们将被用于比较试验材料相对于控制材料的性能。
4.9 有其它介绍玻璃过滤日光暴露的标准，三个引用标准是：ISO 105-B01，ISO 877和AATCC 16C。
3
4.10 因为某些材料可能在暴露试验过程中释放气体，建议在同一暴露箱中只放相似材料。
5 设备
5.1 暴露箱
5.1.1 A型—暴露在任意方便尺寸的盖有玻璃的框体或箱体进行。可以在木材、金属或其它较理想的材料中进行，为了保护样品免受雨水等气象因素的影响，可在背面或旁边开口，以允许环境空气在样品上循环（图1a和b）。
5.1.2 B型(玻璃下黑框)—暴露将在盖有玻璃的任意尺寸的箱体中进行。有耐腐蚀金属建造，封闭以防止环境空气在样品上面循环。外部非玻璃表面涂成不透光的黑色，内部不涂漆（图2）。
5.1.3 除非另有说明，玻璃盖应是质量较好的，干净的平板玻璃，没有气泡等其它缺陷。常用“2到2.5mm的单强度”玻璃。
5.1.3.1 为了减少玻璃的UV透射波动，所有新玻璃必须面向赤道暴露，用当地纬度角，根据G7标准，或者放在空的暴露箱上，在实际安装在试验箱上起码先暴露3个月。
5.1.3.2 3个月的预暴露期后，建议对不同坯的代表样品的透射谱进行测量。3个月的预老化期后，一般地“单强度”玻璃在320nm的透射率为10~20%，在380nm以上波长的透射率起码在85%以上。当测量玻璃的透光率时，被测坯体起码取3个样品的平均值。按所用的紫外可见分光光度计厂商的说明书的指导进行固体样品透光率测量。如果所有的分光光度计带有积分球，应按照E903标准执行测量。
注3—过了初始预老化期后，透紫外光的窗玻璃起码可以用60个月。但是，不同坯的玻璃的紫外透光率的差别一直保持。
5.1.3.3 每月对玻璃盖内外表面进行清洗（如果需要，可以增加频率），以除去灰尘粒子或其它有害物质。
注4—甚至从同一个制造者那里购买的不同块的“单强度”窗玻璃都具有不同的光学特性。
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5.1.4 盒子或箱子必须装有样品架，使样品与玻璃盖的平面平行并且保持不小于75mm的距离。固定框或板必须采用与试样相容的材料制造。为了尽量减少箱体上部和边缘的阴影，可用的玻璃下的暴露区域应在玻璃盖的基础上减少二倍盖到样品的距离。可用3种类型的固定框或支撑。
5.1.4.1 无背撑或开放装夹—样品只是在边缘装夹。
5.1.4.2 延伸铝装夹—样品被装夹在延伸铝支架上。
5.1.4.3 坚固装夹—样品被装夹在如胶合板的坚固背板上。
注5—固定样品的方法与它们的zui终使用有关。在评价样品时，用于固定样品到框架的样品边缘应除开。
5.1.5 暴露箱应位于整天都可以接收直接阳光暴晒，邻近物体的阴影不会投在其上面的地方。当暴露箱安装在泥土上面时，箱底部与地面要有足够的距离以避免由于植物生长所造成的不利影响或者防止在维护过程中的损坏。
5.1.6 玻璃盖和样品的朝向必须由利益团体相互认可。角度必须在试验结果中报告。可能的暴露朝向如下：
5.1.6.1 箱体面向赤道，固定倾角等于当地纬度角。
5.1.6.2 面向赤道的45°斜角。
5.1.6.3 箱体面向赤道，根据季节调节倾角（可用E782推荐的倾角）和
5.1.6.4 跟踪经度和倾角，维持暴露面的法线与太阳光束平行。
5.2 气候设备
5.2.1 可以用于测量zui高，zui低和日平均环境空气温度，箱体空气温度（可选）和样品温度（可选）的设备，环境空气温度在一个有顶棚的高位的与玻璃框下暴露箱邻近的地方测量。
5.2.2 可用于测量zui高、zui低和日平均环境湿度和箱体湿度（可选）的设备。
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5.2.3 记录玻璃下暴露的太阳辐射的设备。
5.2.3.1 测量玻璃下暴露的太阳辐射的仪器包括一个连接到积分装置的日射强度计以指示给定时间周期内收到总能量。它应被装在具有5.1.3所指的谱线透射特性的玻璃下面。日射强度计必须对与试样接收的太阳辐射相似条件的太阳辐射敏感。太阳辐射强度计应该是世界气象组织的气象仪器导则所定义的二类仪器或更好。日射强度计应根据E824方法在不到一年的周期内用WMO辅助标准日射强度仪或校正可追踪到辐射参照的参比日射强度仪校正一次。
5.2.3.2 测量暴露在特定波长区域（如全部或部分的紫外光谱）的太阳辐射的仪器方法必须包含一个波长带的连接到积分装置的特定圆形辐照仪比指示接收到的特定波长带的在一固定周期内的能量（可选）。必须认识窄带辅照仪的光谱响应，同时在所用的光谱区内尽量平坦。它应被安装在具有5.1.3所指的谱线透射特性的玻璃下面。
注6—必须测量太阳辐射并用每平方米焦耳的标准单位表述。1兰勒等于4.184×104J/m2。
5.2.4 适于用G84测量湿润时间的仪器（可选），湿润时间可以在用于暴露样品的同样类型的暴露箱中测量。
6 步骤
6.1 除非另有说明或者经有关各方同意，暴露的每种试验材料要有三个平行样品。同样要求同时暴露相同数量的控制样品。
6.2每天24小时连续不断放置玻璃盖暴露箱里对试验样品、控制样品和/或可用的老化参比材料样品进行试验，只有当检测、回收或保护试样免受严酷气候事件破坏时才拆离暴露箱。
6.3每天测量和记录试验箱附近的zui高、zui低和平均空气温度和相对湿度。建议同时记录暴露箱里的气温和湿度以及样品的温度。
注7—当没法控制这些条件时，记录暴露的主要条件。
6.4用下列步骤之一卸下试样、控制样品，和/或可用的耐候参考材料的样品：
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6.4.1 基于太阳辐射量暴露—根据特定暴露剂量，或者全部（全波长）或者选定的波长范围开展暴露试验，以任何测量试样变化的方法为基础报告试验结果。
6.4.2 根据预定性能变化—暴露试样（和任何特定参比样）直到候选材料或标准样发生特定量的性能变化。
6.4.3 基于暴露周期—在特定的时间周期做暴露试验，以任何测定样品变化的方法为基础报告试验结果。
6.4.4 基于任何特定环境参数。
7 报告
7.1 报告必须包括以下内容：
7.1.1 所用的暴露箱类型，包括暴露架角度。如果测量，报告玻璃的透射特性。报告的透射波长必须经有关各方同意。
7.1.2 暴露日期和地点，包括当地纬度角。
7.1.3 可用的暴露前和每次暴露检测点物理性能或外观数据。如果用平行样品，报告每项测量的性能的平均值和标准偏差。
7.1.4 用于测量试样和控制样品的物理和外观性能的方法。
7.1.5 以标准单位表达的太阳辐射暴露数据。
7.1.6 每日zui高、zui低和平均温度和箱内平均温度以及箱内和样品温度。
7.1.7 每日zui高、zui低和平均相对湿度和箱内湿度。
7.1.8 任何其他特别的环境参数。
7.1.9 任何特定条件的变化。
7.1.10 试样架类型和装夹方法。
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8 关键词
8.1 老化；暴露；玻璃、紫外、气候老化
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