在氙燈老化試驗箱中,黑板溫度與黑標溫度的核心區別體現在結構、吸光性能、溫度測量精度及適用場景四個方面,具體分析如下:
1. 結構與安裝方式
黑板溫度計(BPT)
由不銹鋼平板構成,面向光源側涂有黑色平光涂料,背光面通過涂黑的桿狀雙金屬盤式傳感器或電阻傳感器測量溫度。其安裝方式為非絕熱設計,金屬板直接與試樣架接觸,易受環境熱傳導影響。
黑標溫度計(BST)
主體同樣為不銹鋼板,但面向光源側涂有耐老化的高吸光黑色涂料(吸光率達95%),背光面采用鉑電阻傳感器,并增加5mm厚凹槽面設計,與試樣架保持至少4mm間距,實現絕熱安裝。這種結構減少了環境熱干擾,溫度測量更獨立。
2. 吸光性能與溫度響應
黑板溫度計
吸收波長2500nm以內光通量的90%,吸光率較低,導致其測量的溫度通常低于實際試樣表面溫度,尤其在深色高分子材料試驗中誤差顯著。
黑標溫度計
吸收95%的波長2500nm以下光,吸光率更高,能更精準模擬試樣表面因輻射吸收產生的溫升。其溫度測量值通常比黑板溫度計高5℃左右,更接近真實老化條件。
3. 溫度測量精度與標準依據
黑板溫度計
作為傳統溫度計,長期用于氙燈老化試驗,但因其非絕熱設計,溫度測量易受環境波動影響,精度有限。部分標準(如ASTM)仍允許使用,但需注明類型。
黑標溫度計
在ISO 4892-1中標準化,并被稱為“隔熱黑板溫度傳感器",其絕熱設計顯著提高了溫度測量穩定性,尤其適用于需要高精度控制的試驗場景,如深色高分子材料的老化評估。
4. 適用場景與材料類型
黑板溫度計
適用于對溫度精度要求較低的通用老化試驗,或需兼容舊標準的情況。但由于其溫度測量偏差,逐漸被黑標溫度計取代。
黑標溫度計
專為導熱性差的深色高分子材料設計,如塑料、橡膠、涂料等。其高吸光率和絕熱結構能更真實反映試樣表面溫度,確保老化試驗結果的可靠性,已成為現代氙燈老化試驗箱的主流配置。
總結與推薦
選擇黑標溫度計:若試驗涉及深色高分子材料或需高精度溫度控制,黑標溫度計是更優選擇,其標準化設計和絕熱特性可顯著提升試驗結果的可重復性。
保留黑板溫度計:僅在需兼容舊標準或進行通用老化試驗時使用,但需在報告中明確標注溫度計類型,以避免數據歧義。
通過結構優化與吸光性能提升,黑標溫度計在氙燈老化試驗中實現了更精準的溫度模擬,為材料耐候性評估提供了更可靠的技術支持。