2026年11月4日

将耐候性测试时间从数年缩短至数天
一种用于更高效材料降解分析的样品预处理系统

油漆、树脂和橡胶等日常材料在光照、高温、潮湿和其他环境因素的影响下会逐渐老化。随着时间的推移,这会导致变色和开裂。材料制造商会进行测试来评估其耐久性并预测使用寿命,但这些测试可能耗时很长。

CDAS-1000 组合式降解加速装置于 2025 年推出,是世界上第一个旨在加速材料降解的样品预处理系统,只需几天时间即可完成,从而提高耐候性测试的效率。

CDAS-1000 组合式降解加速装置。该样品预处理系统旨在分析材料降解过程中释放的气体,并研究材料表面的降解机制。它使研究人员能够在短短一到两天内评估材料的降解速度。

CDAS-1000 组合式降解加速装置。该样品预处理系统旨在分析材料降解过程中释放的气体,并研究材料表面的降解机制。它使研究人员能够在短短一到两天内评估材料的降解速度。

 

需要数年时间的耐候性测试

对于常用的户外材料而言,耐候性——即承受阳光、风雨和湿度变化等环境条件的能力——是一项重要的考量因素。常用的评估方法包括户外暴露试验(将材料置于自然环境下使其自然老化)和加速老化试验(使用设备加速老化过程);然而,前者需要数年甚至数十年,即使是后者也需要数千小时。

户外使用的材料会在阳光、雨水和其他环境因素的影响下老化(图片仅供参考)。
户外使用的材料会在阳光、雨水和其他环境因素的影响下老化(图片仅供参考)。

户外使用的材料会在阳光、雨水和其他环境因素的影响下老化(图片仅供参考)。

为了应对这一挑战,研发了CDAS-1000复合退化加速装置。参与该装置研发的分析测试事业部研发部的加藤由纪解释道:

材料老化所需的时间并非我们在耐候性测试中面临的唯一挑战。材料制造商和其他机构的研发人员通过目测颜色和光泽的变化来评估材料的老化程度。尽管这些变化可以观察到,但很难确定老化的原因。我们希望找到解决这个问题的方法。

CDAS-1000 组合式退化加速装置与分析测试事业部研发团队成员合影。(从右至左)经理小田龙太郎、助理经理长谷川幸典、助理经理加藤由纪。

CDAS-1000 组合式退化加速装置与分析测试事业部研发团队成员合影。(从右至左)经理小田龙太郎、助理经理长谷川幸典、助理经理加藤由纪。

支持对降解机制的分析

CDAS-1000 是一种样品预处理系统,可在短时间内加速材料降解。利用该系统,可以分析降解过程中释放的气体成分,并使用岛津气相色谱质谱联用仪 (GC-MS)、傅里叶变换红外光谱仪 (FTIR) 和扫描电子显微镜 (SEM) 等仪器检测材料表面状况。该系统为识别降解机理提供了宝贵信息,有助于研究人员简化材料研发流程。

将装有样品的样品瓶(密封容器)放入装置中。向样品瓶中加水还可以评估水解情况。

将装有样品的样品瓶(密封容器)放入装置中。向样品瓶中加水还可以评估水解情况。

研发团队邀请材料制造商对原型机进行测试,并根据他们的反馈对CDAS-1000进行改进。用户可以选择两种光源:一种是发出强紫外线的紫外灯,另一种是能够模拟完整太阳光谱的氙灯。该系统还可以控制温度和湿度,使研究人员能够进行更接近自然环境的测试。

开发团队成员的评论

加藤表示,他对 CDAS-1000 的愿景非常明确。

自推出以来,该系统已引起从事建筑材料、窗玻璃和用于文化遗产文物的漆器研究的研究人员的关注。我们在法国举办的国际材料退化会议上展示了我们的研究成果,与会研究人员表示,这是一款极具吸引力的产品。

我相信我们已经在耐候性测试领域开辟了新的可能性。我们希望改变行业内关于材料测试需要数月甚至数年的传统观念。

我们致力于超越肉眼可见的变化,从科学角度揭示降解背后的机制,从而加速客户的研发进程。这正是我们希望通过CDAS-1000实现的愿景。我们将继续以科学技术为客户提供支持。

 

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