
【化】 light-heat aging
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
【化】 heat deterioration; heating ageing; thermal ageing
光熱老化(Photothermal Aging)是指材料在光照與熱力共同作用下發生的性能退化現象,屬于高分子材料與環境交互作用研究的重要領域。該術語在漢英詞典中對應"photo-thermal aging"或"photothermal degradation",強調光輻射(特别是紫外光譜)與溫度協同作用引發的材料分子鍊斷裂、氧化反應等化學物理變化。
從作用機制看,光熱老化包含三個核心過程:①光緻引發(photoinitiation)——紫外線激發材料分子産生自由基;②熱活化氧化(thermal-activated oxidation)——溫度加速自由基鍊式反應;③表面劣化(surface degradation)——材料機械強度與光學性能的同步衰減。這種協同效應在戶外工程塑料、光伏組件封裝材料等領域表現尤為顯著。
中國國家标準化管理委員會制定的GB/T 7141-2008《塑料熱老化試驗方法》與ISO 4892-3:2016《塑料實驗室光源暴露方法》共同構成了光熱老化測試的基礎框架。清華大學高分子研究所的最新研究表明,波長295-400nm的紫外光與80℃以上熱循環會加速EVA膠膜黃變指數達47%(2024年實驗數據)。
在工程應用領域,光伏行業标準NB/T 10152-2019明确規定組件需通過3000小時紫外-濕熱交替老化測試。美國材料試驗協會ASTM D7869則采用氙燈加速老化箱模拟10年戶外暴露環境,其測試規程被全球85%以上的背闆制造商采用。
光熱老化是光老化與熱老化共同作用導緻的皮膚或材料老化現象,具體解釋如下:
主要由紫外線(UV)引起,分為UVA(320-400nm)和UVB(290-320nm):
主要與紅外線(IR,760nm-1mm)相關,分為IR-A(760-1400nm)、IR-B(1400-3000nm)、IR-C(3000nm以上):
如需進一步了解光老化與熱老化的分子機制,可參考和中的實驗研究。
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