氙燈耐氣候試驗箱是目前較接近自然日光的人工老化設(shè)備,廣泛用于汽車、涂料、紡織等行業(yè)的耐候性評估。其核心優(yōu)勢在于能全光譜模擬太陽輻射,涵蓋紫外(295–400 nm)、可見光(400–780 nm)和近紅外(780–2500 nm)波段。
工作原理:
氙弧燈通過高壓放電激發(fā)氙氣,產(chǎn)生連續(xù)光譜,其能量分布與AM1.5標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜高度吻合。為更精準(zhǔn)匹配戶外環(huán)境,設(shè)備通常配備光學(xué)濾光系統(tǒng):
內(nèi)濾光片(硼硅玻璃):過濾短波紫外(<295 nm),避免非自然老化;
外濾光片(鈉鈣或石英玻璃):調(diào)節(jié)可見光與紅外比例,模擬窗玻璃透過或戶外直射條件。
同時,通過輻照度閉環(huán)控制(如340 nm或420 nm波長反饋),自動調(diào)節(jié)氙燈功率,確保光照強度穩(wěn)定。

標(biāo)準(zhǔn)依據(jù):
ISO 4892-2:規(guī)定使用日光濾光器的氙燈暴露條件;
ASTM G155:明確輻照度(如0.35–1.10 W/m²340nm)、黑板溫度(BPT,通常63±3℃)、相對濕度(如50%)及噴淋周期(模擬雨水);
SAE J2527(汽車內(nèi)飾)與J2412(外飾)則細(xì)化了車用材料測試程序。
值得注意的是,僅靠光照不足以模擬真實老化,因此現(xiàn)代氙燈箱還集成溫濕度控制、明暗循環(huán)、降雨/冷凝等功能,實現(xiàn)“光-熱-濕”多應(yīng)力協(xié)同加速老化。通過合理設(shè)置參數(shù),可有效預(yù)測材料在戶外數(shù)年的性能衰減趨勢,為產(chǎn)品壽命設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。