經(jīng)歷了約一個世紀的發(fā)展，實驗室光源已有封閉式碳弧燈、陽光型碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈、金屬鹵素燈、高壓汞燈等各種光源供選擇。國際標準化組織(ISO）中與高分子材料相關(guān)的各技術(shù)委員會主要推薦使用陽光型碳弧燈、熒光紫外燈、氙弧燈三種光源。

國高材分析測試中心可靠性實驗室

陽光型碳弧燈

熒光紫外燈

超級氙燈

知識小介紹

熒光紫外：UV不試圖模擬全光譜太陽光，但卻模擬太陽光的破壞作用。通過把熒光燈管的主要輻射控制在太陽光譜的紫外波段來實現(xiàn)。因為短波紫外線是造成戶外材料老化的最主要因素。

常用標準：ASTM G154（各種非金屬材料）、ISO 48923/ GB/T 16422.3（塑料件）、GB/T 14522（塑料件、涂料、橡膠件）、SAE J2020（汽車外飾）。

太陽輻射（氙燈、碳弧燈、鹵素燈）：模擬地面上全球總輻照度，對產(chǎn)品的主要影響是由加熱效應和光化學效應產(chǎn)生。

輻照強度：各國太陽輻射試驗標準中均規(guī)定總輻射強度為(1120±10％)w/m2。它模擬太陽在天頂時，對地球表面的總輻射。

常用標準：GJB 150.7A（設(shè)備）、GB/T 2423.24/ IEC 60068-25 （設(shè)備、元器件和材料）、 GB/T 16422.2（塑料件）和GB/T 1865（漆）。

下面提供一種簡單的可行性的，有數(shù)據(jù)支撐的計算方式。

因為戶外光照，不僅跟季節(jié)和地域有關(guān)，還跟溫度有著密切的關(guān)系。不同的地方，海拔不一樣，不同的季節(jié)，光照也不一樣。所以我們只能大概的估算。

由于自然老化并不是簡單的輻照強度的疊加，只有在確定陽光是引起材料破環(huán)的主要因素且不能用其他方法確定試驗時間時，才可以使用此計算方法模擬。

以廣東南部為例，取值為1500 KWh/m². 年，再除以1年8760小時，得171 Wh/m² （即年平均每小時太陽輻射量）

各國太陽輻射試驗標準中均規(guī)定總輻射強度為 (1120±10％)w/m² 。它模擬太陽在天頂時，對地球表面的總輻射。 這時，在340nm處，測得的輻照度值為0.68。

現(xiàn)在，我們可以推算出，在設(shè)定值為0.68W/m² at 340nm時，相當于戶外輻照度的 1120/171=6.55倍。但是，UV老化與溫度緊密相關(guān)。

廣州年平均溫度為21.8度，當溫度上升1倍時，經(jīng)驗評估約增強1.5倍老化效果，故在設(shè)定溫度為60度時，有 60/21.8*1.5*6.55=27 天(此處采用加速因子相乘的方式，忽略溫度和光照的相互影響)。

即： 做1天UV測試，約相當于廣州戶外27天的老化效果 。（60度，0.68W/m2 at 340mn）。

怕有人不熟悉，再舉一個例子

某一塑料制品使用于北京地區(qū)，期望控制人工加速老化總輻射量與戶外暴露一年相當。

第一步：由于該產(chǎn)品為塑料制品，且使用于戶外，選擇采用GB/T16422.2-1996《塑料實驗室光源曝露試驗方法第二部分：氙弧燈》中A法。試驗條件為：輻照強度0.50W/ m2（340nm)，黑板溫度65℃，箱體溫度40℃，相對濕度50％，噴水時間／不噴水時間18min/102min，連續(xù)光照；

第二步：從表2可知北京地區(qū)一年輻射總量、為5609MJ/ m2，依據(jù)對比人工光源與自然陽光輻射光譜分布的國際準則CIE No 85 -1989（見表3，GB/T16422.1-1996《塑料實驗室光源曝露試驗方法第一部分：氙弧燈》中引用）；其中紫外區(qū)與可見區(qū)部分（300nm－800nm）占62.2%，即3489MJ/m2。

第三步：依據(jù)GB/T 16422.2-1996，340nm輻照強度為0.50 W/ m2時，紅外區(qū)與可見區(qū)部分 （300nm～800nm）輻照強度為550 W/m2；可計算出輻照時間為3489 X 10^6/550=6.344 X 10^6s，即6.344 X 10^6s/3600=1762h。依此計算方法，僅光照加速倍率約為5。由于自然老化并不是簡單的輻照強度的疊加，只有在確定陽光是引起材料破環(huán)的主要因素且不能用其他方法確定試驗時間時，才可以使用此計算方法模擬。

注：

W/m²是每平方米的功率

MJ/M²是每平方米得到的能量，兩者不是一回事，不能換算

比如，

1W/m²，照射了1秒，就是1J/M²，

照射了1000000秒，就是1MJ/M²

如果還要追問UV熒光紫外與太陽輻射的對比，經(jīng)過試驗，經(jīng)驗數(shù)據(jù)大概就是抗UV cyclic 96h 0.63w/cm²與氙燈 144h 0.6w/cm² 顏色差不多一樣，經(jīng)驗評估1.5倍左右，兩者測試時間越長加速因子都越大，望大神指正。