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GB／T 16422.4-2022 塑料 实验室光源暴露试验方法 第4部分：开放式碳弧灯.pdf简介：

GB/T 16422.4-2022是中国国家标准，全称为《塑料实验室光源暴露试验方法 第4部分：开放式碳弧灯简介》。该标准主要针对塑料材料在实验室环境下进行光照老化试验，其中第四部分专门介绍了开放式碳弧灯的使用方法和特性。

开放式碳弧灯，作为一种模拟自然阳光的光源，通常用于塑料材料的光照老化测试中。这种光源能够产生与太阳光相似的紫外线和可见光谱，用于评估塑料材料在长时间暴露于紫外线和可见光下的耐候性能，如颜色变化、光稳定性、耐光衰等。

该部分可能包括开放式碳弧灯的设置参数（如辐射强度、温度等）、使用方法、维护和校准的要求，以及如何正确解读和分析试验结果等。但是，具体的细节可能会根据实际的实验室设备和试验需求有所不同。

请注意，对于具体的实验操作，应严格遵循GB/T 16422.4-2022的详细规定，以及相关的安全操作规程，以确保试验的准确性和安全性。

GB／T 16422.4-2022 塑料 实验室光源暴露试验方法 第4部分：开放式碳弧灯.pdf部分内容预览：

为更快速地测定辐射、热、湿度对塑料物理、化学及光学性能的影响，常采用特定实验室光源人工加 速气候老化或人工加速辐射暴露试验。塑料在实验室设备中暴露比在自然环境中有更多的可控条件， 用来加速可能的高聚物降解和产品失效。 GB/T16422《塑料实验室光源暴露试验方法》提供了塑料在特定环境、设定暴露周期的试验方 法，由四个部分构成： 第1部分：总则； 第2部分：氙弧灯； 第3部分：荧光紫外灯； 一第4部分：开放式碳弧灯。 本文件的实验室光源选用开放式碳弧灯，为模拟太阳辐射或经窗玻璃过滤后的太阳辐射，通常使用 三对或四对含有稀有金属盐混合物且表面镀金属（如铜）层的碳棒。碳棒之间通入电流，碳棒燃烧，释放 出紫外辐射、可见辐射和红外辐射。虽然开放式碳弧灯光源暴露试验的条件可控，但是仍不能模拟实际 使用的暴露条件，由此获得的是塑料的相对耐久性。

塑料实验室光源暴露试验方法 第4部分：开放式碳弧灯

4.2供选可变的暴露条件

a）滤光器； b) 暴露类型润湿/湿度)； c) 光照及润湿/湿度暴露时间； d) 暴露温度； e）光照与暗周期相对时长

GB／T 5097-2020 无损检测 渗透检测和磁粉检测 观察条件5.1.3使用窗玻璃滤光器（2型）的开放式碳弧灯相对光谱辐照度

使用窗玻璃滤光器（2型）的开放式碳弧灯相对光

表中列出了在特定通带内的辐照度占290nm～400nm总辐照度的百分比。要检测使用一组特定的窗玻璃滤 光器的开放式碳弧灯的相对光谱辐照度，应测量250nm400nm的相对光谱辐照度。通常以2nm递增测 量。然后将每一通带内的总辐照度加和除以290nm～400nm的总辐照度。 表中给出了使用窗玻璃滤光器的开放式碳弧灯的典型数据。在本文件发布时，还没有足够的数据制定出使用 窗玻璃滤光器的开放式碳弧灯相对光谱辐照度的规范。 对于任一单独的相对光谱辐照度，表中各通带计算得到的百分比加和为100%。所用碳弧灯和滤光器的相对 光谱辑照度数据可联系碳弧灯设备生产商来获取， CIE85：1989中表4给出了经窗玻璃作用后的相对光谱辐照度数据，该数据通过CIE85：1989中表4的数据乘 以欧美国家普遍使用较高和较低的窗玻璃的透过率范围来获得的。这些数据仅用于比较。 对于CIE85：1989中表4的经窗玻璃作用后的相对光谱辐照度数据，紫外光辐照度（300nm～400nm）占总辐 照度（300nm800nm）的7.7%~10.6%，可见光辐照度占总辐照度（300nm~800nm）的89.4%~92.3%。

用延展紫外光滤光器（3型）的开放式碳弧灯相对

表3给出了使用延展紫外光滤光器的开放式碳弧灯在紫外波长范围内的相对光谱辐照度。市 可以买到合适的3型滤光器

展紫外光滤光器（3型）的开放式碳弧灯相对光谱车

用延展紫外光滤光器（3型）的开放式碳弧灯相对

组滤光器的开放式碳弧灯是否符合表中要求，应测量250nm～400nm的相对光谱辐照度。通常以2nm递增 测量。然后将每一通带内的总辐照度加和除以250nm～400nm的总辐照度。 表中的最小限值和最大限值是以生产商的建议使用不同产品批次和不同时间的开放式碳弧灯24次的相对光 谱辐照度测量值为依据。最小限值和最大限值相对于所有测量平均值的分布至少是三西格玛水平。开放式碳 弧灯发出大量250nm～280nm范围内的短波紫外辐射。这些短波紫外辐射的强度随延展紫外光滤光器的使 用时间、初始透射特性以及碳棒成分的不同而变化。不同生产商和不同生产批次的碳棒成分会有差异。 “最小限值列加和与最大限值列加和不一定为100%，因为它们只是代表被使用的测量数据的最小值和最大值。 对于任一单独的相对光谱辐照度，表中各通带计算得到的百分比加和为100%。对于任一使用延展紫外光滤 光器的碳弧灯，每一通带内计算得到的百分比应在给定的最小限值和最大限值之间。使用的相对光谱辐照度 差别在公差允许范围内的不同碳弧设备测得的暴露试验结果会有所差别。联系碳弧灯设备生产商来获取所 用碳弧灯和滤光器的相对光谱辐照度数据。 。CIE85：1989中表4给出了太阳总辐照度的数据，该数据是在相对空气质量为1.0、臭氧含量为标准温度和压 力下0.34cm、水蒸气含量为1.42cm可降水量、500nm波长的空气溶胶消光的光谱光学深度为0.1时的水平 面上测得的。这些数据仅用于比较。 ：对于CIE85：1989中表4描述的太阳光谱数据，紫外光辐照度（290nm～400nm）占总辐照度（290nm~ 800nm）的11%，可见光辐照度（400nm～800nm）占总辐照度（290nm~800nm）的89%。

5:1.5典型光谱辐照度

图1是使用1型、2型、3型滤光器的开放式碳弧灯与CIE85：1989表4中的太阳辐射从250nm~ 800nm的典型光谱辐照度的比较。图2是使用1型、2型、3型滤光器的开放式碳弧灯与CIE85：1989 表4中的太阳辐射从250nm～320nm的典型光谱辐照度的比较。图2更好地展示了3种滤光器在短 波起始波长上的差别。

一波长，单位为纳米(nm)； —辐照度，单位为瓦每平方米纳米[W/（m·nm）7

图1使用1型（)、2型（△）、3型（× 器的开放式碳弧灯与 CIE85：1989的表4中太

图1使用1型（)、2型（△）、3 的开放式碳弧灯与 CIE85：1989的表4中太

图2使用1型（口）、2型（△）、3型（×）滤光器的开放式碳弧灯与 CIE85：1989的表4中的太阳辐射（）从250nm~320nm的典型光谱辐照度比较

以下因素会影响开放式碳弧灯光谱辐照度： a）滤光器的成分和厚度的不同会极大地影响短波紫外辐射的透过量。 b）暴露于碳弧光辐射下的滤光器的老化会显著减少短波紫外光在滤光器上的透过量，导致过滤 后短波紫外光辐照度的降低。滤光器的老化受玻璃成分的影响。 污垢和其他残留物的聚积会影响滤光器的透射特性。 d）碳棒中所含的金属盐成分不同会影响光谱辐照度。

试验箱包含一个试样框架，通过试样表面的空气流通来控制温度。 试样框架围绕碳棒支架的中心轴旋转，典型的框架直径为96cm。若经相关方商定，也可使用其他 直径的框架。框架上可直接固定试样或放置用试验架固定的试样。框架可为垂直形式或倾斜形式。 上下碳棒和滤光器应按照设备生产商的说明安装。 设各应有能在操作范围内编制循环暴露条件程序的控制装置

试样应在喷淋、凝露或高湿度的润湿状态下暴盒

5.5.2相对湿度控制装置

试验箱应接规定条件安装可在试样正面或背面间款喷淋的装置。喷淋水应在试样表面均匀分布。 喷淋系统应由不会污染喷淋水的耐腐蚀材料制备。 使用蒸馏水或去离子水（电导率在5μS/cm以下），水中应无可见杂质或沉积物，固体物质含量最 好小于1mg/L。除了蒸馏法，去离子法与反渗透法的结合使用也能制取符合要求的水， 喷淋来隆低试样的温度

试样架可为开放式框架，可为试样提供固体背板或无背板以保证试样背面外露。它们应由不影响 试验结果的惰性材料制备，例如耐氧化的铝合金或不锈钢。在试样附近不应使用黄铜、铁或紫铜。所用 的背板及试样与背板间的空隙可能会对结果产生影响，特别是对透明试样，故背板的使用应由相关方 商定。

5.7性能变化评价设备

于评价性能变化的设备应符合ISO4582的要求

7.1.1黑标温度/黑板温度

仲裁试验时： 然而在开放式碳弧灯设备中广泛使用熏板温度。使用黑板温用 时，一般条件为63℃士3℃。如果使用黑板温度计，则温度计的型号，其在试样架上的固定方式以及选 用的试验温度应在试验报告中说明。如果使用喷淋，对温度的要求仅适用于干周期末期。 注：黑板温度计在通常的暴露条件下其温度显示通常比黑标温度计低3℃～12℃

7.1.2试验箱内空气温度

7.2试验箱内空气相对湿度

除非另有规定，相对湿度应为50%士10%。 注：因试样的颜色和厚度不同，其表面的温度也不同，试验箱内测定的相对湿度不必与靠近试样表面的空 度一致。

喷淋周期应由相关方商定SJG 101-2021 城市轨道交通工程信息模型表达及交付标准，宜选择下列喷淋周期。 喷淋周期1喷淋时间：18min士0.5min 两次喷淋之间的干燥期：102min士0.5min 喷淋周期2 喷淋时间：12min士0.5min 两次喷淋之间的干燥期：48min土0.5min

喷淋周期应由相关方商定，宜选择下列喷淋周期。 喷淋周期1喷淋时间：18min士0.5min 两次喷淋之间的干燥期：102min士0.5min 喷淋周期2喷淋时间：12min士0.5min 两次喷淋之间的于燥期：48min士0.5min

7.1～7.3所规定的条件适用于连续辐照的试验。可选用更复杂的循环，这些循环包括高相对湿度 和高温凝露的暗周期。 应在试验报告中注明暗周期循环的全部详细条件

以不受任何应力的方式将试样固定在设备试样架上。每个试样应在不影响后续试验的位置做不易 消除的标记。为了方便检查，可以设计试样放置的布置图。 对用于测定颜色和外观变化的试样，需要对相邻的暴露面和非暴露面进行比较时，可在整个试验过 程中用不透明的遮盖物遮住试验样品的一部分。这样有利于检查试验进程，但试验数据应以试样暴露 面与存放在暗处的对比试样的比较为准，

8.2.1在试样放入试验箱前，确保设备在要求的条件（见第7章）下运行。在整个暴露过程中维持试验 条件不变。 8.2.2将试样固定在光源辐射水平中心线上下的试样架上。为了使每个试样表面所受的辐照量均匀， 应以一定次序变换试样在垂直方向的位置，使每个试样在各个位置有相同的暴露时间。如果暴露时间 不超过24h，则将试样固定在试样框架的上半部分。如果暴露时间不超过100h，建议每天变换试样位 置一次。经相关方商定，也可使用其他能保证试样表面受到均匀辐照的方法。 8.2.3滤光器使用2000h后，或者出现明显的颜色变白现象时应予以更换。滤光器应在生产商推荐 的时间间隔内，用洁净、干燥且不粗糙的布或毛巾清洁，或用清洗剂溶液清洗后用洁净水漂净。当进行 长时间暴露试验时，为了确保试样暴露的均匀性，需定时替换滤光器。按顺序每500h成对替换。记录 滤光器的使用时间和位置，以便每次更换掉最旧的一对，

如果需要，安装辐照仪测量试样暴露面的辐照度

如果需要，安装辐照仪测量试样暴露面的辐照度

表示《绿色建筑评价标准 GB/T 50378-2019》，单位为焦耳每平方米 (J/m²)。