氙灯耐气候试验箱是目前较接近自然日光的人工老化设备,广泛用于汽车、涂料、纺织等行业的耐候性评估。其核心优势在于能全光谱模拟太阳辐射,涵盖紫外(295–400 nm)、可见光(400–780 nm)和近红外(780–2500 nm)波段。
工作原理:
氙弧灯通过高压放电激发氙气,产生连续光谱,其能量分布与AM1.5标准太阳光谱高度吻合。为更精准匹配户外环境,设备通常配备光学滤光系统:
内滤光片(硼硅玻璃):过滤短波紫外(<295 nm),避免非自然老化;
外滤光片(钠钙或石英玻璃):调节可见光与红外比例,模拟窗玻璃透过或户外直射条件。
同时,通过辐照度闭环控制(如340 nm或420 nm波长反馈),自动调节氙灯功率,确保光照强度稳定。

标准依据:
ISO 4892-2:规定使用日光滤光器的氙灯暴露条件;
ASTM G155:明确辐照度(如0.35–1.10 W/m²340nm)、黑板温度(BPT,通常63±3℃)、相对湿度(如50%)及喷淋周期(模拟雨水);
SAE J2527(汽车内饰)与J2412(外饰)则细化了车用材料测试程序。
值得注意的是,仅靠光照不足以模拟真实老化,因此现代氙灯箱还集成温湿度控制、明暗循环、降雨/冷凝等功能,实现“光-热-湿”多应力协同加速老化。通过合理设置参数,可有效预测材料在户外数年的性能衰减趋势,为产品寿命设计提供科学依据。