Frequently Asked Questions

Q: Q-SUN 和 QUV老化试验机能产生多少兰利、焦耳或kWhr/m2（千瓦时）的能量？

这个问题听起来非常简单，但是基于错误的假设之上。通常，提出此问题的人想得出材料实际接收到的辐照量（以兰利、焦耳或kWhr/m2 表示），然后与户外太阳光的能量密度（通常以辐照度W/m2表示能量密度）相除，得出在实验室加速设备中的曝晒小时数转换成户外曝晒年数的神奇因子。遗憾的是，这样得出的结果充其量只在数学计算上有意义，但是它与最基本的加速老化原则背道而驰。（更不用说，兰利在定义上仅仅是指太阳光，而非其他光源。），更甚者完全给人以误导。

这类计算无效的其中一个原因是忽略了波长的影响。光降解量的决定因素不是辐照总量的多少（以焦耳表示），而是各种波长的能量分布。例如，紫外线（短波）的能量其破坏性比可见光或红外线（这两者波长较长）的能量破坏性更强，具体取决于测试材料。

此外，太阳光中紫外线的含量（变化很大）也会极大地影响样品的老化。实际上，兰利和焦耳无法表现出每个季节、每天、每小时太阳紫外线的巨大变化。出于这一点，一些研究表明，在辐射能相同（以兰利表示）的持续户外曝晒测试中，重复抽取相同样品的损坏严重程度变化可以达到 7:1。这也表明，兰利根本无法作为户外曝晒衡量标准。结论非常明确：兰利具备有效的用途，但肯定不是在实验室老化领域。

即使是测量紫外线辐照总量 (焦耳@TUV)，例如“紫外线兰利”或“紫外线焦耳”也可能会造成误导，原因相同：在紫外线中，通常波长越短，越会加快测试材料的降解速度。

下面列举一则使用兰利、焦耳或者紫外线辐射总量来计算“实验室加速老化小时数等于户外多少年”的错误结论的示例。QUV老化试验机可利用两类灯管：波长在 340 nm 出现峰值的 UVA -340灯管和波长在313 nm 时出现峰值的 UVB-313 灯管。UVA 灯管比 UVB 灯管产生的焦耳数多（即紫外线辐照总量多），就此推断 UVA 灯管导致材料降解更快是否合理呢？结论并不是这样的。在使用 UVB 灯管的条件下，很多材料降解速度更快，因为UVB灯管有更多的短波紫外线。在 Q-SUN 试验箱中，您会发现测试结果很大程度上取决于所用的滤光器的类型。

我们不能将 Q-SUN 或 QUV老化试验机的光强与太阳光相比的另一个原因是，这样的程序完全忽略了潮湿对于材料的影响。我们发现对很多材料而言，雨水和露水的影响比太阳光的影响更重要。通常，潮湿对于材料的粉化等现象的模拟也是非常重要的。如果不考虑潮湿，计算所得的转换因子是毫无意义的。

最后，基于辐照总量的转换计算是无效的，因为它还忽略了温度对于材料的影响。我们可以在加速老化试验箱上设定很大的温度范围，户外曝晒的温度范围也很宽泛。温度对光降解速度的影响深远。我们观察到，在某些情况下，如果测试温度每提高 10℃，材料的降解速度会翻倍。

有关详细信息，请参阅 Q-Lab Corporation 技术手册 LU-8030“利用焦耳数等效来确定实验室加速时间和户外暴晒时间所引起的错误”一节。