紫外線老化試驗箱測試一小時相當于戶外多久

這是一個非常常見但也沒有簡單答案的問題。紫外線老化試驗箱一小時的測試時間相當于戶外多久，取決于眾多復雜且相互關聯的因素，無法給出一個通用的換算倍數。

主要原因如下：

1. 輻照度（光強）差異巨大：

• 地理位置： 赤道地區遠高于高緯度地區。

• 季節： 夏季遠高于冬季。

• 時間： 正午遠高于早晚。

• 天氣： 晴天遠高于陰天/雨天。

• 海拔： 高海拔地區高于低海拔地區。

• 環境： 雪地、沙地、水面會反射增強紫外線。

• 試驗箱： 試驗箱內的紫外燈強度是高度可控且通常遠高于自然陽光。常見的設置范圍在 0.5 W/m2/nm 到 1.5 W/m2/nm（通常在 340nm 或 315nm 波長處測量）。例如，0.77 W/m2/nm 或 1.0 W/m2/nm 是常用設置。

• 戶外： 戶外太陽光的紫外強度變化極大：

• 例如，在夏季晴朗正午，亞熱帶/溫帶地區（如美國佛羅里達州、亞利桑那州）的地面紫外輻照度（340nm）峰值可能達到 0.55 W/m2/nm 左右。而在北歐冬季陰天，可能只有 0.05 W/m2/nm甚至更低。

2. 光譜分布差異：

• 試驗箱： 使用的燈管類型（UVA-340, UVB-313, 氙燈等）決定了其發出的紫外光譜。UVA-340燈管在短波紫外區（295-365nm）與太陽光接近，但長波部分和可見光/紅外部分缺失或不同。UVB-313燈管含有更多短波紫外線（<295nm），這會加速某些材料的降解，但這部分紫外線在到達地面的陽光中極少。

• 戶外： 陽光是連續的全光譜（紫外、可見光、紅外）。不同波長的光對材料老化的影響不同。試驗箱缺失的可見光和紅外部分會影響材料的溫度，從而影響光化學反應的速率。

3. 環境條件差異：

• 試驗箱： 通常可以控制溫度（黑板溫度/黑標溫度、箱體溫度）和相對濕度，并可能包含噴淋（模擬雨露）或冷凝（模擬結露）循環。這些參數是設定的，相對恒定或周期性變化。

• 戶外： 溫度、濕度、降雨、凝露、污染物（酸雨、鹽霧、臭氧）、風沙侵蝕等環境因素復雜多變，且與光照相互作用。這些因素對材料老化的影響是試驗箱難以全部模擬的。晝夜交替和天氣變化導致的干濕循環、熱循環也是重要因素。

4. 材料依賴性：

• 不同材料對紫外線不同波長、溫度、濕度的敏感性差異巨大。某種加速因子（如1小時試驗箱 = X小時戶外）可能對一種塑料有效，但對另一種涂料或紡織品則全部無效。

如何獲得一個大致的估算范圍？（僅供參考，切勿作為精確依據）

1. 了解你的試驗箱設置： 最關鍵的是知道你使用的具體輻照度設定值（單位：W/m2/nm，通常在340nm或315nm處標定）和燈管類型。

2. 參考目標戶外環境： 選擇一個典型的戶外暴露地點（如佛羅里達、亞利桑那）作為基準。這些地方有標準化的戶外暴露數據（如年總紫外輻照度）。

3. 進行粗略計算（僅基于輻照度）： 這是最簡化、最不準確但有時被提及的方法：

• 假設目標戶外地點夏季峰值輻照度約為 0.55 W/m2/nm (340nm)。

• 假設你的試驗箱設定在 0.77 W/m2/nm (340nm, UVA-340燈管)。

• 僅從輻照度角度看，試驗箱的光強是戶外峰值的 0.77 / 0.55 ≈ 1.4倍。

• 但這遠非全部！試驗箱是持續照射，沒有夜晚、陰天。戶外平均日輻照度遠低于峰值。例如，佛羅里達夏季一個晴天的平均紫外輻照度可能只有峰值的一半左右，再考慮全年平均（包含陰天、冬季），年平均日紫外輻照度會更低。

• 因此，僅考慮輻照度和持續照射，1小時試驗箱（0.77 W/m2/nm）可能相當于戶外數小時到數十小時的實際紫外暴露量（具體取決于如何定義“戶外”的平均輻照度）。一些設備供應商或文獻中，在特定條件下（如高輻照度燈管、持續照射、與佛羅里達夏季對比），可能會提到1小時試驗箱大致相當于戶外8小時到幾天不等。但這只是極其粗略的估算，忽略了光譜、溫度、濕度、循環等所有其他重要因素。