陶瓷砖加速耐候老化性能测试方法(耐候性试验箱法)
一、前言:
采用耐候性试验箱模拟户外自然气候中的紫外线辐照、温湿度交变、凝露、淋雨等关键老化因素,对陶瓷砖试样进行加速耐候老化测试,通过检测试样测试前后的外观、物理性能变化,客观评价陶瓷砖的加速耐候老化性能
适用于各类户外使用的陶瓷砖(如外墙陶瓷砖、户外地面陶瓷砖等)的加速耐候老化性能检测。
二、试验准备:
试样选取:从同一批次、同一规格的陶瓷砖产品中随机抽取试样,试样表面无裂纹、缺釉、色差、划痕等缺陷,试样数量不少于 5 块,试样尺寸可根据耐候性试验箱的试验腔尺寸调整,推荐采用整砖或不小于 100mm×100mm 的试块,保留试样原始标识。
试样预处理:将试样置于温度为(23±2)℃、相对湿度为(50±5)% 的环境中放置 24h 以上,直至试样达到温湿度平衡,预处理过程中避免试样受到外界污染、磕碰。
设备准备:检查耐候性试验箱的运行状态,确认紫外线光源、温湿度控制系统、凝露系统、淋雨系统均可正常工作;校准试验箱的温度、湿度、紫外线辐照强度等参数,确保符合试验要求;清洁试验箱试验腔内部,无杂物、污染物。
仪器准备:准备精度符合要求的色差仪、光泽度仪、游标卡尺、附着力测试仪等检测仪器,所有仪器均已完成校准并在有效期内;准备记录用纸张、签字笔、相机等辅助用品。
三、测试过程
外观检测:在自然光下或标准光源下,目视观察试样表面的颜色、光泽、釉面状态,记录试样无老化状态下的原始外观,对试样进行拍照留存,标记观察点位。
定量指标检测:使用色差仪在试样表面选取至少 3 个不同的测试点位(避开边缘区域),检测并记录试样的初始色差参数(L*、a*、b*);使用光泽度仪在相同点位检测并记录试样的初始光泽度值;若需检测其他物理性能,按对应标准方法检测并记录初始数据,所有检测数据做好编号对应。
试样固定:将完成初始检测的试样平稳、牢固地固定在耐候性试验箱的试样架上,试样表面朝向紫外线光源,试样之间保持一定间距,无相互遮挡,确保试样受辐照、温湿度、淋雨等作用均匀。
根据陶瓷砖的使用环境及相关标准要求,设定耐候性试验箱的加速老化试验参数,常规通用参数设置如下,可根据产品特性及测试需求调整:
紫外线辐照阶段:辐照波长选取 313nm 或 340nm(模拟户外紫外线核心波段),辐照强度为(0.71±0.02)W/(m²・nm)或(0.89±0.02)W/(m²・nm),温度控制在(60±3)℃,持续时间为 8h / 循环。
凝露 / 温湿度交变阶段:关闭紫外线光源,试验箱内温度控制在(50±3)℃,相对湿度≥95%,实现凝露效果,持续时间为 4h / 循环。
淋雨阶段(可选):若模拟户外降雨影响,在辐照或凝露阶段穿插淋雨程序,淋雨水压为 0.05MPa~0.15MPa,淋雨时间为 15min / 循环,其余时间为干态辐照或凝露。
总试验周期:根据测试需求设定,常规为 500h、1000h、2000h,按上述循环参数连续运行,试验过程中若出现设备故障,需及时记录故障时间,故障排除后补足试验时长。
试验过程管控
试验期间每日检查试验箱的运行参数,记录温度、湿度、辐照强度等数据,确保参数在设定范围内波动,若出现参数偏离,及时调整设备。
试验过程中避免随意开启试验箱门,防止试验腔内部温湿度、辐照环境发生突变,影响测试结果;若需观察试样状态,通过试验箱观察窗查看。
定期检查试样固定状态,防止试样脱落、移位,若出现试样位置变动,及时关闭设备并重新固定,记录操作时间并补足试验时长。
四、试验数据记录示例:
试样编号 | 初始色差参数 | 老化后色差参数 | 色差变化 ΔE* | 初始光泽度(GU) | 老化后光泽度(GU) | 光泽度保持率(%) | 外观老化现象 |
S1 | L*=85.2、a*=1.2、b*=3.5 | L*=84.8、a*=1.3、b*=3.7 | 0.52 | 78.5 | 76.2 | 97.1 | 无明显变化 |
S2 | L*=85.1、a*=1.1、b*=3.4 | L*=84.7、a*=1.2、b*=3.6 | 0.48 | 78.3 | 75.9 | 96.9 | 无明显变化 |
S3 | L*=85.3、a*=1.2、b*=3.6 | L*=84.9、a*=1.3、b*=3.8 | 0.55 | 78.6 | 76.0 | 96.7 | 无明显变化 |
S4 | L*=85.2、a*=1.1、b*=3.5 | L*=84.8、a*=1.2、b*=3.7 | 0.50 | 78.4 | 76.1 | 97.1 | 无明显变化 |
S5 | L*=85.1、a*=1.2、b*=3.4 | L*=84.7、a*=1.3、b*=3.6 | 0.49 | 78.2 | 75.8 | 96.9 | 无明显变化 |
平均值 | - | - | 0.51 | 78.4 | 76.0 | 96.9 | - |
