樣品在試驗箱中出現 “龜裂”是紫外線過度照射還是冷凝階段濕度太高了

更新時間：2025-07-22

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在材料老化測試中，樣品表面出現 “龜裂" 是常見的失效現象。要判斷這一問題是由紫外線過度照射還是冷凝階段濕度太高導致，需從龜裂形態、材料特性及試驗參數三個維度綜合分析。

紫外線過度照射引發的龜裂，本質是材料分子鏈的光氧化降解。紫外線作為高能電磁波，會破壞高分子材料中的化學鍵，導致分子鏈斷裂。當照射強度超過材料耐受閾值或照射時間過長時，材料表面會因分子結構破壞而失去彈性，逐漸形成細密且深淺均勻的網狀裂紋。這種龜裂多分布在樣品受光直射的區域，裂紋走向無明顯規律，且會隨照射時間延長逐漸加深。例如，聚丙烯材料在紫外線過度照射后，表面會先出現白堊化，隨后發展為密集的細碎裂紋，用顯微鏡觀察可發現裂紋僅集中在表層 50-100μm 范圍內。

冷凝階段濕度太高導致的龜裂，則與材料的濕脹應力有關。在高濕度環境中，材料會吸收水分發生體積膨脹，而當冷凝階段結束進入干燥或光照階段時，水分快速蒸發導致材料收縮。這種反復的 “膨脹 - 收縮" 循環會在材料內部形成周期性應力，若材料抗疲勞性能不足，就會出現以應力集中點為中心的放射狀裂紋。此類龜裂多分布在樣品邊緣或結構薄弱處，裂紋深度較深且可能伴隨分層現象。比如，聚氨酯涂層在高濕度循環下，容易在邊角位置出現由外向內擴散的裂紋，嚴重時會伴隨涂層起翹。

判斷龜裂原因可通過對比試驗驗證：保持冷凝濕度不變，縮短紫外線照射時間，若龜裂現象減輕，說明紫外線是主因；固定紫外線參數，降低冷凝階段濕度（如從 100% RH 降至 80% RH），若龜裂減少則指向濕度問題。此外，不同材料對兩種因素的敏感度存在差異：塑料、橡膠等高分子材料對紫外線更敏感，而陶瓷、涂料等無機材料則更易因濕度循環產生龜裂。

在實際測試中，龜裂往往是兩種因素協同作用的結果。紫外線照射使材料分子鏈弱化，降低其抗應力能力；而濕度循環產生的機械應力則加速裂紋擴展。因此，解決龜裂問題需結合材料特性優化試驗參數，如對紫外線敏感的材料可降低照射強度，對濕度敏感的材料可縮短冷凝時間，以實現更精準的老化測試。

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