ASTM G154标准介绍
ASTM G154是使用荧光紫外线设备对非金属材料进行曝露的测试方法
本测试方法是使用荧光紫外灯和冷凝装置进行曝露测试的基本原则和操作程序，旨在再现材料曝露在阳光下(直接或透过窗玻璃)和曝露在湿气中(雨水或露水)发生的老化效果。 这种做法限制于获取测量和控制的条件和曝光程序的方法，不能指定最适合要测试的材料的曝光条件。
1. ASTM G154范围
1.1 本标准的内容包括紫外荧光试验的基本原理和操作程序。试验利用紫外荧光和水来模拟一种老化效果，即材料在实际使用中曝露于太阳光(直接照射或透过玻璃)和潮气(雨或露)时所发生的老化现象。本标准仅限于曝露条件的实现、测量和控制。附件中给出了一些曝露程序，但是，并没有给出最适用于被检测材料的曝露条件。
注1——G 151 给出了所有使用实验室光源的曝露设备需要满足的性能要求。这一标准代替了G 53，G 53 对用作紫外荧光曝露设备的装置进行了非常详细的描述。本标准涵盖了G 53 中的内容。
1.2 样品曝露于环境条件得到控制的荧光紫外灯下。本标准中给出了不同类型的紫外荧光光源。
1.3 样品的制备和结果的评价在具体材料对应的ASTM 标准和规范中给出。一般性的导则见标准G 151 和ISO 4892-1。更多的关于曝露后性能变化的试验方法和报告的具体信息见ISO 4582。
1.4 数值以SI 单位制表示。
1.5 安全警告
1.6 本标准在技术上与ISO 4892-3 和ISO DIS 11507 相近。
2. ASTM G154引用标准
2.1 ASTM G154引用相关ASTM标准
D3980、 E691、G113、 G151
2.2 ASTM G154引用相关CIE标准
CIE-Publ. No.85
2.3 ASTM G154引用相关ISO标准
ISO 4582、ISO 4892-1、ISO 4892-3、ISO DIS 11507
3. 术语
3.1 定义——术语G 113 中给出的定义适用于本标准。
3.2 本标准中的定义——本标准中的“太阳光”等同于“日光”和“太阳辐照”，“全球”的定义同术语G 113 中给出的。
4. 方法概述
在受控的环境条件下，将样品曝露于光照和潮湿的重复循环作用下。
1 潮湿通常通过水蒸气在样品表面冷凝或向样品表面喷洒软化去离子水实现。
2 曝露条件可能会因以下因素的不同而不同：
1 紫外灯
2 紫外灯的辐照水平
3 提供潮湿的方式
4 曝露于光照和潮湿的时间
5 光照时的温度
6 潮湿时的温度
7 光照/黑暗周期进行的周期数
8 同一型号试验设备得出的试验结果不宜进行比较，除非针对被测材料进行了设备间重现性验证试验。
9 不同型号试验设备得出的试验结果不宜进行比较，除非针对被测材料已经确定了不同设备间的相关性。
5. 应用
1 本试验设备的应用意在诱发材料在最终使用环境(包括太阳光紫外部分的影响、潮湿和热)中所产生的性能变化。这种曝露可能包括向样品表面引入潮湿。这种曝露试验方法不模拟一些地方气象因素造成的破坏，如大气污染、生物、盐水等，但可以模拟太阳光穿过玻璃的情况。一般情况下，这些曝露方法都包括以凝露方式出现的潮湿对材料的影响。
注2——警告：G 151 中给出的警告适用于本标准。
2 本标准中仅规定了试验参数的一些限定范围，而不是具体的某一数值，在这一范围内各参数值选择的不同，会带来试验结果的不同。因此使用本标准并不能提供一种可参比的结果，除非同时提供了符合第10 部分要求的具体的试验条件。
3 建议在进行试验时，同时曝露某种我们熟知其性能并能控制其性能的材料，作为一种标准或参比。建议每种材料在每次试验时至少提供3 件试样，以利于评价结果的统计。
6. 仪器
1 实验室光源——光源为荧光紫外灯。很多种类的荧光紫外灯可用于本标准。不同荧光紫外灯光强和光谱的不同会造成试验结果的很大不同。在检测报告中应详细描述所用荧光紫外灯的类型。不同的应用决定了该使用何种灯。荧光紫外灯的选用导则见附件X1。
注3——不要将不同类型的灯管混用。在荧光紫外试验箱中混用不同的灯管将会造成试样实际***光的不均匀，除非试验箱经过特殊的设计能够在此种情况下保证试样受光的均匀性。
注4——很多荧光紫外灯会随使用明显老化。应遵循设备制造商的规定使用灯管以确保灯管所必须达到的辐照度。
1 制造商、灯管的种类、灯管的老化、试样与灯管之间的间距、试验箱内的温度和实验室室内温度等都会对样品实际***的辐照量产生影响。因此，建议使用辐照计来监控辐照能量。
2 以下几个因素会影响荧光紫外灯管的光谱能量分布;
1 某些灯管所用的玻璃的老化会造成透光度的改变。玻璃的老化会大大减少某些类型的灯管所发出的紫外短波部分的透过率。
2 灯管上沉积的灰尘会影响辐照量。
3 所使用玻璃的厚度会很大程度上影响紫外灯短波部分的透过量和
4 磷涂层的均一性和耐久性。
1 光谱辐照
注5——通过选择适当的光谱能量分布，可以得到荧光UVA 灯。通常我们将其定义为UVA-340 和UVA-351。340 和351 这些数据表示不同类型灯管的最大发射的名义上的特征波长(nm)。340 和351 对应的实际上的最大发射发生在343 和350nm 处。
1 UVA-340，模拟太阳紫外辐照的光谱辐照——UVA-340 紫外灯管的光谱能量分布应满足表1 的要求。
注6——UVA-340 的主要用途是模拟太阳光紫外部分中的中短波长范围。
2 UVA-351，模拟太阳光紫外部分穿过窗玻璃后的光谱辐照——UVA-351 紫外灯管的光谱能量分布应满足表2 的要求。
注7——UVA-351 的主要用途是模拟经过窗玻璃过滤后的太阳光紫外部分中的中短波长范围。
3 UVB-313 的光谱辐照——UVB-313 的光谱能量分布应满足表2 的要求。
注8——荧光UVB 灯的光谱能量分布的峰值出现在313nm 汞线附近。它们发射出相当多的300nm 以下的辐照，而300nm 为名义上的太阳辐照的截至波长。这将会引发一些在户外不会发生的老化现象。不推荐使用这种灯来模拟太阳光，见表3。
2 试验箱——试验箱的设计会千变万化，但其应该由耐腐蚀的材料制作，有光源，并且能够控制温度和相对湿度。如果需要的话，还应该能实现向样品表面喷水以形成凝露或者将样品浸泡在水中。
1 灯管安装的位置应该能满足G 151 中的要求，即样品表面能均匀的***辐照。
2 为使所有试样都均匀地曝露于紫外光和一定温度中，要进行灯管的更换和旋转以及样品位置的更换。灯管的更换和旋转应按照制造商的建议进行。
3 仪器校准——为确保曝露相关仪器的标准性和准确性，应对相关仪器，如计时器、温度计、湿球传感器、干球传感器，湿度传感器、UV 传感器和辐照计等进行定期校准，以确定试验结果的重现性。如有可能，校准应该能够追溯到国家或国际标准。校准方案和程序应该依据仪器制造商的指示。
表1 模拟太阳辐照的UVA-340 灯管的相对光谱能量分布的规定
A UVA-340 数据——所给出的范围基于对不同老化所用的灯的光谱能量分布的测量，和在不同水平的可控辐照下的操作。所给出的范围基于这一数据的3δ限。
B 太阳光数据——太阳光的数据是在以下条件下测得的：水平表面，空气质量为1.2，臭氧柱为0.294atm cm，相对湿度为30%，海拔2100m(气压为787.8mb)，表征浮尘情况的光学厚度在300nm 为0.81，400nm 为0.62。
C 701nm 到800nm 的数据没有列出。
D UVA-340 数据——因为荧光紫外灯的主要发射集中在300-400nm 带通，能得到的可见光的相关数据是很有限的，因此这一表格中的数据基于少量的测量，仅是一种代表。
E 太阳光数据——太阳光的数据来自于CIE 第85 号出版物中的表4，某一表面的地球太阳辐照，测量条件为：空气质量为1.0，臭氧柱为0.34atm cm，1.42cm 可沉淀的水蒸气，表征浮尘情况的光学厚度在500nm 为0.1。
64 辐照计——推荐采用辐照计来监测和控制样品所***的辐照能量。辐照计的使用应满足G 151 的要求。
5 温度计——隔热的或非隔热的黑板或白板温度计均可使用。非隔热的温度计应用钢或铝制成。温度计应满足G 151 中的要求。
1 温度计应该安装在样品架上，以处在和试样相同的位置上并***和试样一样多的辐照量。
2 某些情况下会要求对试验箱内的气温进行控制。测量气温的温度计的安装和校准参照G 151。
注9——一般情况下，此类仪器通常只控制黑板温度。
6 潮湿——试样可能会曝露于以下潮湿条件下：喷水、冷凝和高湿度。
1 喷水——试验箱可以设计为在一定条件下间歇性地向试样表面喷水。喷水应该均
匀喷射在样品表面。喷水的装置应该由耐腐蚀的材料制备以避免污染所用的水。
