隨著汽車(chē)工業(yè)中非金屬材料的廣泛應(yīng)用，其耐老化性能日益受到重視。自然暴曬試驗(yàn)雖能真實(shí)反映材料在實(shí)際使用環(huán)境下的老化行為，但存在試驗(yàn)周期長(zhǎng)、條件不可控、重復(fù)性差等不足。為縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，人工加速老化試驗(yàn)逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文基于整車(chē)自然暴曬與紫創(chuàng)測(cè)控luminbox全光譜鹵素?zé)籼?yáng)模擬器開(kāi)展對(duì)比研究，通過(guò)搭載PC樣板與采用溫度校正太陽(yáng)輻射量法（TNR）分析兩者老化相關(guān)性。

自然暴曬試驗(yàn)方法

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本研究選取具有典型氣候差異的新疆吐魯番和海南瓊海暴曬試驗(yàn)場(chǎng)，兩地環(huán)境特征如表1 所示。吐魯番地處干旱地區(qū)，年平均溫度17.6℃，年降雨量?jī)H 8.5mm，相對(duì)濕度 26%，年輻照總量達(dá)6769MJ/m2；瓊海為熱帶濕潤(rùn)氣候，年平均溫度26.4℃，年降雨量 2283mm，相對(duì)濕度 82%，年輻照總量4507MJ/m2，兩地氣候差異為相關(guān)性研究提供了全面的環(huán)境樣本。

全光譜陽(yáng)光模擬試驗(yàn)方法

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試驗(yàn)采用DIN 75220 標(biāo)準(zhǔn)，將整車(chē)置于配備溫度、濕度及輻照度控制與檢測(cè)設(shè)備的環(huán)境試驗(yàn)艙內(nèi)，搭載全光譜鹵素?zé)籼?yáng)模擬器開(kāi)展試驗(yàn)。試驗(yàn)周期為25 個(gè)循環(huán)（總計(jì) 600h），其中包含 15 個(gè)干熱氣候循環(huán)和 10 個(gè)濕熱氣候循環(huán)。全光譜鹵素?zé)?/strong>的光譜輻射分布需滿足特定要求：波長(zhǎng)280~400nm 占比 6.1%、400~800nm 占比 51.8%、800~3000nm 占比 42.1%，各波段允許偏差均為±5%。

相關(guān)性研究方法

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全光譜的光譜輻射分布

本研究采用溫度校正太陽(yáng)輻射量法（TNR）結(jié)合PC 樣板搭載試驗(yàn)。TNR 法源自GMW 3417 標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集黑標(biāo)溫度和總輻射量進(jìn)行能量累積，有效關(guān)聯(lián)溫度與輻照強(qiáng)度兩大老化關(guān)鍵因素，計(jì)算公式為：

其中R為零部件每 5min 吸收的太陽(yáng)輻射量（MJ/m2），T為零部件表面每 5min 測(cè)得的黑標(biāo)溫度（℃），TNR 為溫度調(diào)節(jié)輻照量（MJ/m2）。

試驗(yàn)條件定義

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自然暴曬樣車(chē)按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)停放在兩試驗(yàn)場(chǎng)，車(chē)頭朝南，暴曬周期1 年；陽(yáng)光模擬試驗(yàn)樣車(chē)按DIN 75220 標(biāo)準(zhǔn)置于試驗(yàn)艙內(nèi)，周期25 個(gè)循環(huán)（600h）。傳感器安裝于儀表板上罩中間部位（陽(yáng)光照射最嚴(yán)重區(qū)域），同步測(cè)量總輻射量與黑標(biāo)溫度；3 臺(tái)試驗(yàn)車(chē)的同一部位均搭載PC 樣板，分別用于兩地自然暴曬及陽(yáng)光模擬試驗(yàn)，定期測(cè)試色差。

整車(chē) TNR 能量測(cè)試結(jié)果

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對(duì)兩種車(chē)型在瓊海、吐魯番自然暴曬及陽(yáng)光模擬試驗(yàn)中的儀表板區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行TNR 計(jì)算，結(jié)果顯示：車(chē)型 A 的全光譜陽(yáng)光模擬 TNR 數(shù)據(jù)占海南暴曬的 83.8%、吐魯番暴曬的 84.5%；車(chē)型 B 的對(duì)應(yīng)占比分別為 75.4% 和 71.0%。這表明儀表板區(qū)域的全光譜陽(yáng)光模擬試驗(yàn)與自然暴曬試驗(yàn)具有較高吻合度，不同車(chē)型因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差異，相關(guān)性系數(shù)略有不同，但整體處于70%~84% 區(qū)間。

PC 樣板色差測(cè)試結(jié)果

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各個(gè)狀態(tài)一段時(shí)間間隔內(nèi)PC 樣板的色差變化值（△ E）

采用分光測(cè)試計(jì)（D65,10°,SCI）對(duì)PC 樣板進(jìn)行測(cè)試，每塊樣板選取3 個(gè)點(diǎn)位測(cè)量，取算術(shù)平均值后計(jì)算色差，每組3 塊樣板再取均值。測(cè)試結(jié)果顯示，全光譜陽(yáng)光模擬試驗(yàn)中PC 樣板的色差數(shù)據(jù)，與新疆吐魯番、海南瓊海自然暴曬后的樣板色差數(shù)據(jù)差異較小，表明兩者在材料顏色老化表現(xiàn)上具有較好的相關(guān)性，驗(yàn)證了陽(yáng)光模擬試驗(yàn)對(duì)自然老化的模擬有效性。

研究表明，儀表板上罩區(qū)域的全光譜陽(yáng)光模擬與自然暴曬具有較高相關(guān)性，25 個(gè)循環(huán)（600h）的陽(yáng)光模擬試驗(yàn)相當(dāng)于自然暴曬一年的70%~84%，不同車(chē)型存在小幅差異。全光譜陽(yáng)光模擬試驗(yàn)的PC 樣板色差數(shù)據(jù)與自然暴曬結(jié)果吻合度良好，且該試驗(yàn)具有周期短、條件可控的優(yōu)勢(shì)，可在整車(chē)及零部件研發(fā)中發(fā)揮重要驗(yàn)證作用。

Luminbox全光譜鹵素?zé)籼?yáng)光模擬器

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紫創(chuàng)測(cè)控Luminbox全光譜鹵素?zé)籼?yáng)光模擬器專(zhuān)為汽車(chē)、工業(yè)測(cè)試等領(lǐng)域打造，致力于精準(zhǔn)模擬太陽(yáng)光環(huán)境，其采用先進(jìn)的全光譜鹵素?zé)艏夹g(shù)，能近乎真實(shí)地還原太陽(yáng)光譜，為汽車(chē)?yán)匣瘜?shí)驗(yàn)提供太陽(yáng)輻射模擬。

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全光譜范圍:300nm-1200nm

設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)靈巧便于安裝

配備電壓電流調(diào)節(jié)功能

符合GJB150.7A-2009、VW/DIN75220、BMWPR306標(biāo)準(zhǔn)

紫創(chuàng)測(cè)控Luminbox全光譜鹵素?zé)籼?yáng)光模擬器，通過(guò)優(yōu)化鹵素?zé)舻墓庾V輸出和穩(wěn)定性，在保證高精度模擬太陽(yáng)光譜的同時(shí)，顯著提升了能效比和使用壽命，為汽車(chē)材料測(cè)試提供了更可靠的選擇。

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