汽车外饰件光老化试验方法主要参数的设计思路.pdf

匹用
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汽车外饰件光老化试验方法主要参数的
设计思路
摘要:对在海南琼海自然暴蕗试验场曝晒的汽车整车关键部位的辐照、温度以及相对湿度等环
境数据进行了统计和分析,并以此为依据设计、确定了模拟典型湿热自然环境汽车外饰件光老化试
验方法各主要参数的大致范围。目的是为制订模拟我国典型湿热环境的汽车外饰件光老化试验标准
奠定基础,同时也为模拟其他典型环境提供了思路。
关键词:自然曝晒试验光老化试验汽车外饰件相关性
中图分类号:U465.4文献标识码:B
中国电器科学研究院有限公司,工业产品环境适应性国家重点实验室张晓东王俊江鲁
揭敢新陶友季李婵
浙江吉利汽车研究院有限公司刘强李莉王文涛
性好。但该类方法存在两个缺点:一是试验时间长,
1前言
要获得有效的结果,需要几个月到数年乃至更长的时
汽车用非金属材料(如塑料、纺织品、皮革、橡间;二是重复性差,自然气候非人力可控,自然环境
胶、密封胶、粘接剂、木材、涂料和玻璃等)在使用中的光、水和温度等条件随时都会发生改变,在不同
过程中受光、热、水等各种气候环境因素的影响,会时间开始的试验很难获得一致的结果,需要多次重复
发生变色、变形、龟裂和粉化等老化现象。这些老化试验以获得统计性结果。
行为不仅影响汽车的观感及其使用舒适性,还会影响
2.2人工老化试验
汽车的使用寿命,严重时可使汽车功能失效;成为消
试验室人工加速试验是模拟和强化大气环境主要
费者生命、财产安全的隐患。
老化因素的一种加速老化试验方法。在试验过程中,
可以严格控制辐照强度、温度、湿度和循环周期等条
2评价汽车材料耐气候老化性能的方法
件参数,试验的精度和重复性较好,可以部分弥补自
2.1自然暴露试验
然暴露试验的缺点。所以,以相对短期的人工老化试
评价汽车材料耐气候老化性能最直接的方法是进验预测塑料的长期耐候性是十分重要的。而要达到这
行自然暴露试验,试验结果与实际使用结果之间一致
目的,就必须建立人工加速老化试验结果与自然曝
48汽车工艺与材料AT&M
2012年第8期
匹用
I CA T
晒试验结果之间的相关性,以此来考察人工加速老
化试验结果与实际环境使用效果之间的趋同能力。为
此,对在海南琼海自然曝晒试验场曝晒的汽车整车关
键部位的环境数据进行了统计和分析,并以此为依据
设计人工加速试验,目的是能够较好地模拟我国典型
湿热环境的主要环境因素,为建立汽车外饰件光老化
试验结果与自然曝晒试验结果之间较好的相关性奠定
300350400450500550600650700 750
基础。
波长/nm
图1海南典型的太阳光谱
3试验
度每升高10℃,反应速率增加1倍。另外,非金属材
3.1主要设备和仪器
料中的某些组分(如增塑剂等)在较高的温度下会挥
a.太阳光谱仪:HR-2000+型,美国 ocean发,这导致材料性能劣化。同时,温度的周期变化导
Optics公司
致非金属材料机槭强度下降,严重的会造成材料开裂
b.气候自动监测系统:TRM-ZS3型,辽宁锦州和涂层脱落等。因此,温度对高分子材料的老化有很
阳光科技发展有限公司。
强的促进作用。图2为汽车整车在海南自然暴露1年
3.2汽车整车自然暴露试验
时,外饰件在不同温度下的累计时间
根据QCT728-2005《汽车整车大气暴露试验
2发动机外盖
方法》的要求,将汽车整车置于标准试验场地进行静
800
车顶外部
车门把手
置暴露试验。前风挡朝正南方向,并在车身主要部位
布置温度传感器。
厄500
3.3太阳光谱的測定
ホ400
BAK
300
选择睛天的正午,在无云的情况下,用
200
HR2000+型太阳光谱仪对海南琼海的太阳光谱进行
100
测量
60
70
≥80
≥90
温度/C
4结果与讨论
图2整车曝晒时,外饰件在不同温度下的累计时间
4.1太阳光谱的测定
从图2看出,车顶外部是外饰件中温度最高的
太阳光是引起高分子材料户外老化的主要因素,部位,1年中温度高于60℃的时间是843.5h、温
波长的范围和辐照强度都会影响材料的老化结果。度高于70℃的时间是406.83h、温度高于80℃的
图1为某晴天正午测得的海南太阳光谱。由图中可以时间是156.50h,分别占全年(按365天计)总暴
看出,海南地区太阳光谱的紫外截止点在300nm左露时间(8760h)的9.63%、4.64%和1.79%,
右,340nm处的辐照强度为0.50-0.55wm2。目前高于90℃的时间只有16.17h,几乎可以忽略不
公认氙灯光源在紫外线和可见光段范围内光谱能量分计。因此,综合考虑模拟效果和加速效率,人工加
布和太阳光最接近。
速试验的温度设定为60~70℃为宜。
4.2整车自然暴露时外饰件的表面温度
4.3整车自然暴露时的相对湿麑及降雨量
温度升高,高分子链的活性增加。一般认为,温
湿度和降雨量对高分子材料的影响因材料品种
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