IEC 60068-2-5 氙燈老化試驗(yàn)概述

IEC 60068-2-5 是國際電工委員會（IEC）制定的環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第 2 部分中的第 5 項(xiàng)，專門規(guī)定了氙燈老化試驗(yàn)的方法和要求。該試驗(yàn)通過模擬自然環(huán)境中的陽光輻射（尤其是紫外線、可見光和紅外線）及相關(guān)氣候因素（如溫度、濕度），評估電工電子產(chǎn)品、材料或組件在長期暴露于陽光下的耐老化性能，包括外觀變化、機(jī)械性能退化、電氣性能衰減等。

試驗(yàn)核心目的

氙燈老化試驗(yàn)的核心是模擬自然氣候中的光氧化老化過程，主要用于：

• 評估材料或產(chǎn)品在戶外或受陽光照射環(huán)境下的耐久性。

• 預(yù)測產(chǎn)品的使用壽命或性能退化趨勢。

• 比較不同材料或工藝的耐候性差異。

試驗(yàn)設(shè)備與原理

1. 核心設(shè)備：氙燈試驗(yàn)箱

• 光源：采用氙弧燈（Xenon arc lamp），其光譜能量分布接近自然陽光（包括紫外線、可見光和紅外線），可通過濾光片調(diào)整光譜，模擬不同環(huán)境（如直射陽光、透過玻璃的陽光等）。

• 控制系統(tǒng)：需精確控制溫度（黑板溫度、空氣溫度）、相對濕度、光照強(qiáng)度、降雨 / 噴淋周期等參數(shù)。

• 樣品架：樣品通常以一定角度（如 45°）放置，確保均勻受光。

2. 關(guān)鍵參數(shù)

• 光照強(qiáng)度：通常以 340nm 波長下的輻照度（如 0.35W/m2、0.55W/m2）表示，模擬不同地區(qū)的陽光強(qiáng)度。

• 溫度：包括黑板溫度（BPT，樣品表面溫度，通常 63℃±3℃或 100℃±3℃）和空氣溫度（AT，箱內(nèi)環(huán)境溫度）。

• 相對濕度（RH）：根據(jù)試驗(yàn)程序設(shè)定，如 50%±5% 或更高，模擬潮濕環(huán)境。

• 噴淋 / 降雨周期：部分試驗(yàn)需定期噴水，模擬雨露對樣品的侵蝕，加速老化過程。

試驗(yàn)程序與步驟

IEC 60068-2-5 規(guī)定了多種試驗(yàn)程序，常見流程如下：

1. 樣品準(zhǔn)備

• 選取代表性樣品，記錄初始狀態(tài)（如外觀、尺寸、性能參數(shù)）。

• 樣品數(shù)量需滿足試驗(yàn)前后測試需求，通常包括對照組。

2. 設(shè)備校準(zhǔn)

• 校準(zhǔn)氙燈輻照度、溫度傳感器、濕度計(jì)等，確保參數(shù)符合試驗(yàn)要求。

3. 試驗(yàn)條件設(shè)定

• 程序 1：模擬干熱陽光暴露（無噴淋，BPT 63℃，RH 50%）。

• 程序 2：模擬濕熱陽光暴露（有噴淋，BPT 63℃，RH 70%）。

• 根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用場景選擇參數(shù)（如光照強(qiáng)度、溫度、濕度、噴淋周期），例如：

4. 試驗(yàn)運(yùn)行

• 將樣品放入試驗(yàn)箱，按設(shè)定條件持續(xù)暴露（通常數(shù)百至數(shù)千小時(shí)）。

• 定期檢查樣品狀態(tài)，記錄異常（如開裂、變色、變形）。

5. 試驗(yàn)終止與評估

• 達(dá)到規(guī)定時(shí)間后取出樣品，對比初始狀態(tài)，測試性能變化（如拉伸強(qiáng)度、絕緣電阻、色差等）。

• 根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)判定是否合格（如性能衰減不超過某一閾值）。

適用范圍

該試驗(yàn)適用于各類電工電子產(chǎn)品及材料，如：

• 塑料外殼、橡膠密封圈、電纜絕緣層。

• 涂料、涂層（如汽車外飾、光伏板涂層）。

• 戶外燈具、太陽能組件、建筑用電氣設(shè)備。

與其他老化試驗(yàn)的區(qū)別

注意事項(xiàng)

• 氙燈需定期更換（通常累計(jì)使用 1000 小時(shí)后），避免光譜漂移影響試驗(yàn)準(zhǔn)確性。

• 樣品放置需避免相互遮擋，確保受光均勻。

• 不同材料對氙燈輻射的敏感性不同，試驗(yàn)參數(shù)需結(jié)合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整。

IEC 60068-2-5 為國際通用標(biāo)準(zhǔn)，各國常將其轉(zhuǎn)化為國家標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 2423.24 對應(yīng)我國等效標(biāo)準(zhǔn)），實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合產(chǎn)品特定標(biāo)準(zhǔn)（如 IEC 60598 燈具標(biāo)準(zhǔn)）確定試驗(yàn)條件。