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技術文章
更新時間：2021-08-07
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可穿戴電子設備市場呈現巨大增長，主要有智能手表，健身追蹤器，VR智能，助聽器，心臟起搏器等。大多數可穿戴電子產品都要經過質量和性能測試，包括溫度循環，濕度，腐蝕，電源循環，機械彎曲和其他許多測試。
可穿戴設備由不同的材料制成，如彩色熱塑性塑料或橡膠材料、密封劑和接頭、顯示器、照相機和保護膜等。這些材料都對紫外線輻射、可見光，溫度和濕度敏感。此外，隨著佩戴者的行程軌跡，可穿戴電子設備有時使用在戶外，有時使用在室內，但世界范圍內的氣候因地理位置不同，溫度，濕度，太陽光輻照度等方面有很大的差異。
韻鼎公司代理的美國Q-LAB研發生產了Q-SUN氙燈老化箱適用于可穿戴電子設備的老化測試。通過使用Q-SUN氙燈老化箱對可穿戴電子設備進行耐候性老化測試，用戶可以了解可穿戴電子設備每個部件應該使用哪種正確的材料，以及使用壽命和外觀是否達到預期等。
可穿戴電子設備產品主要的壓力因素是太陽光，溫度和水。太陽光輻射和產品溫度是導致聚合物材料降解的兩個主要因素，紫外光是材料光降解的關鍵因素，可見光的關鍵部分通常僅限于波長范圍在380nm-420nm的富含能量的紫光和藍光，這兩種顏色會完整吸收可見光譜的各自部分，導致可穿戴電子設備褪色。
戶外暴曬的產品溫度很大程度受到顏色的影響，黑色產品表面在戶外可以達到65℃，在車內甚至可以達到100℃以上。白色產品表面則溫度相對低。此外，可穿戴電子設備也會受到通過其運行能量和佩戴者的體溫而受到影響，反應速度隨著溫度的升高而增加，這對聚合物的光降解也產生了影響。
可穿戴電子設備的聚合物材料在吸水時會膨脹，當水蒸發時，會發生收縮，這個過程會導致機械應力，一般情況下，水的影響只有在水滲入幾個小時以上才是重要的。當聚合物吸收水，玻璃轉化溫度會明顯下降，氧氣擴散率增加，光氧化和水解反應發生，聚合物基體降解，最終導致物理強度損失。
Q-SUN氙燈老化試驗箱可用于可穿戴電子設備耐候性測試，提供與產品在室內、戶外環境條件下所接觸的相同的老化因素。采用氙弧燈光源模擬全光譜太陽光，并通過不同的濾光片適當過濾，得到特定的光譜。通過水噴淋、冷凝和濕度等模擬潮濕環境。
可穿戴電子設備的耐候性測試涉及材料的長期降解測試，大部分材料的降解受環境影響。加速老化測試主要檢測太陽光，溫度和水對可穿戴電子設備的影響，以反映它們的使用壽命。目前市場上沒有針對可穿戴電子設備的具體測試標準，傳統的材料，如聚合物和涂層，可以使用現有的ISO、ASTM和其他標準進行測試，但針對某些類型的產品可以根據客戶的要求進行測試裁剪，以反映老化情況。
Q-SUN氙燈老化試驗箱可用于可穿戴電子產品耐候性測試。一般來說，氙燈老化試驗箱包含了氙燈光源，以及其他類型的濾光片，可以使可穿戴電子產品樣品暴露在不同的光譜環境中：
●日光濾光器模擬戶外直射陽光
●窗玻璃濾光器模擬窗玻璃透射陽光，可用于室內測試
●紫外延展濾光器允許在自然太陽光正常截止點以下的紫外光通過，用于汽車，航空測試。
為了滿足不同的行業需求，美國Q-LAB公司研發生產了Q-SUN氙燈老化箱，有三種型號，Q-SUN Xe-1，Xe-2，Xe-3。所有的氙燈老化箱具有太陽眼光輻照度控制系統，能精準控制光強。太陽眼光輻照度系統允許設定光強，并對光強進行自動監控和保持。同時還提供各種濾光器，滿足客戶對特定光譜的需求。
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潮濕，如水噴淋、冷凝和濕度等是測試許多材料的關鍵。所有Q-SUN型號都提供可選的噴淋功能，并且Xe-2和Xe-3型號都提供標配的相對濕度控制功能。
戶外潮濕侵蝕的破壞作用是通過直接純水噴淋來模擬的。通過編程，可在光照和黑暗周期噴淋，可用于產生熱沖擊或物理應力破壞。
Q-SUN Xe-2 和 Xe-3 型號的試驗箱擁有相對濕度控制功能。當材料要維持與周圍環境的水分平衡時，材料會產生物理應力，進而產生由濕度引起的老化。相對濕度也會影響樣品的干燥速度。在一些廣泛使用的試驗方法中常需要濕度控制。
暴露在Q-SUN Xe-1和Xe-3試驗箱內的樣品固定在近似水平的平面上。噴淋循環期間及之后，樣品表面在相當長的一段時間內會留下大量的噴淋水。這*模擬了許多產品（ 如汽車涂料和零部件、木器涂料、塑料板材和一些屋頂材料）的真實使用狀況。
溫度控制是很重要的，因為它影響材料老化的速度。Q-SUN中的樣品曝曬溫度可通過黑板溫度傳感器得到精確控制。
黑板溫度計用來控制Q-SUN試驗箱內的溫度。由于其黑色涂層可均勻吸收所有波長的光，它可用來表征試驗箱內試樣的最高溫度。依據輻照度高低、燈管使用時間環境溫度、黑板溫度傳感器類型和具體試驗箱型號，黑板溫度可設置在25°C至120°C之間。
更多信息，請聯系韻鼎老化測試工程師獲得。
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