氙燈老化試驗(yàn)箱的 “樣品架高度” 影響測試結(jié)果嗎？

更新時(shí)間：2025-08-25

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高度決定光照強(qiáng)度的 “梯度變化"

氙燈老化試驗(yàn)箱的光源能量分布遵循 “距離平方反比定律"：樣品架距離氙燈越近，單位面積接收的光照能量越強(qiáng)；距離越遠(yuǎn)，能量衰減越明顯。以常見的臺式氙燈試驗(yàn)箱為例，當(dāng)樣品架高度從 20cm 降至 15cm（即與光源距離縮短 5cm），光照強(qiáng)度可能從 0.7W/m2 提升至 1.2W/m2，增幅超 70%。

這種能量差異會直接影響材料老化速率：某光伏企業(yè)測試數(shù)據(jù)顯示，同一批 EVA 膠膜樣品，在 15cm 高度測試時(shí) 72 小時(shí)出現(xiàn)黃變，而 25cm 高度下需 96 小時(shí)才出現(xiàn)相同程度老化。若未按標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一高度，不同批次樣品的老化數(shù)據(jù)將失去可比性。

高度影響光照均勻度與溫度一致性

氙燈老化試驗(yàn)箱的光源并非 “均勻發(fā)光體"，其光束存在中心強(qiáng)、邊緣弱的分布特征。樣品架高度若偏離設(shè)備設(shè)計(jì)的 “光照平面"，樣品表面的光照均勻度會大幅下降。例如某型號試驗(yàn)箱的高度為 20cm，此時(shí)樣品架平面光照均勻度達(dá) 90%；若升高至 28cm，邊緣樣品與中心樣品的光照強(qiáng)度差可能從 5% 擴(kuò)大至 15%。

同時(shí)，高度變化還會干擾箱內(nèi)溫度場。樣品架過矮時(shí)，易貼近氙燈下方的高溫區(qū)，導(dǎo)致樣品表面黑板溫度比設(shè)定值偏高 3-5℃；過高則可能因遠(yuǎn)離加熱元件，溫度偏低。這種溫度波動會疊加光照影響，加劇材料老化的 “局部差異"，如同一批涂料樣品可能出現(xiàn)邊緣變色輕、中心變色重的現(xiàn)象。

如何科學(xué)設(shè)定樣品架高度？

合理調(diào)整需遵循 “三匹配" 原則：

匹配測試標(biāo)準(zhǔn)：按 ISO 11341、ASTM G155 等標(biāo)準(zhǔn)要求，多數(shù)試驗(yàn)需將樣品架置于 “光源主光束覆蓋區(qū)"，如某標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定 “樣品表面與濾光片距離需保持 25±2cm"。

匹配樣品尺寸：測試小型樣品（如芯片封裝件）時(shí)，可適當(dāng)降低高度以聚焦能量；測試大面積樣品（如卷材涂層）時(shí)，需按設(shè)備推薦的 “均勻光照區(qū)間" 調(diào)整，避免邊緣樣品處于能量薄弱區(qū)。

匹配設(shè)備校準(zhǔn)參數(shù)：氙燈老化試驗(yàn)箱的校準(zhǔn)報(bào)告中通常標(biāo)注 “高度下的光照均勻度數(shù)據(jù)"，日常測試應(yīng)以此高度為基準(zhǔn)，偏差不宜超過 ±1cm。

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