太陽輻射試驗箱通過模擬自然太陽光譜,實現對材料耐候性、光化學效應及光熱效應的精準評估,其核心技術聚焦于光譜模擬與環境控制兩大維度。
光譜模擬原理
試驗箱采用氙燈或金屬鹵化物燈作為核心光源,通過高壓氣體放電產生覆蓋280nm至3000nm的連續光譜,完整覆蓋紫外線(UV-A/B/C)、可見光及紅外線(IR)波段。其中,氙燈的光譜能量分布與太陽光高度相似,尤其在紫外線和可見光區域匹配度達90%以上。通過濾光片系統對光源輸出進行動態調整,可精準控制各波段能量比例:例如,在材料光老化測試中,強化紫外線波段(280-400nm)以加速涂層褪色、塑料脆化等反應;在熱膨脹測試中,側重紅外線波段(780-2500nm)以模擬溫升效應。部分設備配備光強傳感器,實時校準輻照強度至1120W/m²標準太陽常數,補償燈管老化導致的光衰。
環境控制技術
試驗箱集成溫濕度調控系統,可在輻照過程中維持-40℃至150℃的溫度范圍及5%-95%RH的濕度范圍,模擬沙漠、濕熱等氣候條件。例如,在汽車零部件測試中,通過調整光源角度與樣品架位置,可復現不同地理緯度或季節的太陽入射角,驗證材料在特定光照角度下的性能變化。此外,紅外波段輻射穿透材料表層引發分子振動,產生熱量積累,精準模擬戶外長時間日照導致的溫升效應,為光伏材料、建筑涂料等產品的熱穩定性評估提供關鍵數據支撐。