Q-SUN和QUV老化試驗(yàn)機(jī)能產(chǎn)生多少能量?
這個(gè)問題聽起來非常簡(jiǎn)單,但是基于錯(cuò)誤的假設(shè)之上。通常,提出此問題的人想得出材料實(shí)際接收到的輻照量(以蘭利、焦耳 或kW hr / m2 表示),然后與戶外太陽光的能量密度(通常以輻照度W / m2表示能量密度)相除,得出在實(shí)驗(yàn)室加速設(shè)備中的曝曬小時(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換成戶外曝曬年數(shù)的神奇因子。遺憾的是,這樣得出的結(jié)果充其量只在數(shù)學(xué)計(jì)算上有意義,但是它與最基本的加速老化原則背道而馳。(更不用說,蘭利在定義上僅僅是指太陽光,而非其他光源。),更甚者完全給人以誤導(dǎo)。

這類計(jì)算無效的其中一個(gè)原因是忽略了波長(zhǎng)的影響。光降解量的決定因素不是輻照總量的多少(以焦耳表示),而是各種波長(zhǎng)的能量分布。例如,紫外線(短波)的能量其破壞性比可見光或紅外線(這兩者波長(zhǎng)較長(zhǎng))的能量破壞性更強(qiáng),具體取決于測(cè)試材料。

此外,太陽光中紫外線的含量(變化很大)也會(huì)極大地影響樣品的老化。實(shí)際上,蘭利和焦耳無法表現(xiàn)出每個(gè)季節(jié)、每天、每小時(shí)太陽紫外線的巨大變化。出于這一點(diǎn),一些研究表明,在輻射能相同(以蘭利表示)的持續(xù)戶外曝曬測(cè)試中,重復(fù)抽取相同樣品的損壞嚴(yán)重程度變化可以達(dá)到7:1。這也表明,蘭利根本無法作為戶外曝曬衡量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論非常明確:蘭利具備有效的用途,但肯定不是在實(shí)驗(yàn)室老化領(lǐng)域。
即使是測(cè)量紫外線輻照總量 (焦耳@TUV),例如“紫外線蘭利”或“紫外線焦耳”也可能會(huì)造成誤導(dǎo),原因相同:在紫外線中,通常波長(zhǎng)越短,越會(huì)加快測(cè)試材料的降解速度。


下面列舉一則使用蘭利、焦耳或者紫外線輻射總量來 計(jì)算“實(shí)驗(yàn)室加速老化小時(shí)數(shù)等于戶外多少年”的錯(cuò)誤結(jié)論的示例。QUV紫外老化試驗(yàn)機(jī)可利用兩類燈管:波長(zhǎng)在 340 nm 出現(xiàn)峰值的UVA -340燈管和波長(zhǎng)在313 nm 時(shí)出現(xiàn)峰值的 UVB-313 燈管。UVA?燈管比?UVB?燈管產(chǎn)生的焦耳數(shù)多(即紫外線輻照總量多),就此推斷?UVA?燈管導(dǎo)致材料降解更快是否合理呢?結(jié)論并不是這樣的。在使用?UVB?燈管的條件下,很多材料降解速度更快,因?yàn)閁VB燈管有更多的短波紫外線。在?Q-SUN氙燈老化試驗(yàn)箱中,您會(huì)發(fā)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果很大程度上取決于所用的濾光器的類型。
我們不能將?Q-SUN氙燈老化試驗(yàn)箱或?QUV紫外老化試驗(yàn)機(jī)的光強(qiáng)與太陽光相比的另一個(gè)原因是,這樣的程序完全忽略了潮濕對(duì)于材料的影響。我們發(fā)現(xiàn)對(duì)很多材料而言,雨水和露水的影響比太陽光的影響更重要。通常,潮濕對(duì)于材料的粉化等現(xiàn)象的模擬也是非常重要的。如果不考慮潮濕,計(jì)算所得的轉(zhuǎn)換因子是毫無意義的。

最后,基于輻照總量的轉(zhuǎn)換計(jì)算是無效的,因?yàn)樗€忽略了溫度對(duì)于材料的影響。我們可以在加速老化試驗(yàn)箱上設(shè)定很大的溫度范圍,戶外曝曬的溫度范圍也很寬泛。溫度對(duì)光降解速度的影響深遠(yuǎn)。我們觀察到,在某些情況下,如果測(cè)試溫度每提高?10℃,材料的降解速度會(huì)翻倍。
