一．紫外線暴曬下材料的耐久性

這部分我們將介紹涉及三個(gè)方面的內(nèi)容：①太陽(yáng)光和光降解 ②人工日光模擬和老化 ③UVC紫外線輻射。

1.關(guān)于輻照度的介紹

輻照度是指單位面積內(nèi)光能落在表面的速度。其單位為[W/m²] 或[J/s·m²]， [mW/cm²] 或 [mJ/s·cm²]

輻射照射(或輻射劑量)是指一段時(shí)間內(nèi)的輻照度。其單位為[J/m²]或[W·s/m²]，[mJ/cm2]或[mW·s/cm2]

光譜輻照度是指單位波長(zhǎng)的表面輻照度。其單位為[W/m²/nm]， [mW/cm²/nm]

2.電磁頻譜

在圖表中，太陽(yáng)光是由250nm到1000nm之間的能量組成的，包括了UVB, UVA和可見(jiàn)光和紅外光，在UVB區(qū)域處，有波長(zhǎng)的切口，你可以看到太陽(yáng)不會(huì)向地球表面輸送任何的紫外線。

UVC是指280nm以下的紫外線范圍，有時(shí)200nm以下的能量被稱(chēng)為 "真空紫外線"，原因是它很容易被分子吸收，或者通過(guò)真空傳播。

3.風(fēng)化和光降解

光降解：光化學(xué)引起的物質(zhì)狀態(tài)的變化。(ASTM G113)

風(fēng)化：由于暴露于太陽(yáng)光中的輻射能與溫度（包括溫度循環(huán)）和各種狀態(tài)的水（主要是濕度、露水和雨）結(jié)合在一起而引起的材料特性變化。

4.光譜輻照度

上面這個(gè)是光譜輻照度圖，也成為“光譜功率分布圖（SPD）”，可以看到最短的波長(zhǎng)在300nm以下，這是在UVB區(qū)域，然后你可以看到有相當(dāng)多的能量集中在UVA區(qū)域，所以UVB和UVA這2個(gè)區(qū)域的風(fēng)化主要是因?yàn)殛?yáng)光的物質(zhì)降解。然后你可以看到可見(jiàn)光區(qū)域，它貢獻(xiàn)了一些光降解，尤其是在波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光處。

5.與風(fēng)化有關(guān)的光譜

耐候性測(cè)試是針對(duì)自然陽(yáng)光的，上圖展示了兩種表示陽(yáng)光的線，黑線是標(biāo)準(zhǔn)的太陽(yáng)光，綠線是帶日光過(guò)濾片的氙弧燈，能很好的匹配太陽(yáng)光光譜。這里有2個(gè)傳統(tǒng)的紫外線燈，藍(lán)色的是UVB-313燈，紅色的是UVA-340燈，UVA-340能夠很好的匹配太陽(yáng)光，最高可達(dá)360nm，所以如果您想測(cè)試由于自然太陽(yáng)光造成的衰減，UVA-340燈是可以滿足你的需求的。UVB-313燈實(shí)際上是第一個(gè)可用于熒光UV設(shè)備的燈管，你可以看到它的波長(zhǎng)比太陽(yáng)光更短，但它在UVC區(qū)域是沒(méi)有任何能量，在280nm處該燈管沒(méi)有任何的UVC曝露。

二．紫外線殺菌輻照度（UVGI）

UVGI有2個(gè)定義，一個(gè)是利用波長(zhǎng)在240nm至280nm范圍內(nèi)的輻射來(lái)殺死或?qū)諝?、水和表面消毒的方法。另一個(gè)是利用紫外線UV波長(zhǎng)在殺菌范圍（200-320nm）的光對(duì)空氣和表面進(jìn)行消毒。

UVGI歷史進(jìn)程

UVGI應(yīng)用于水的應(yīng)用程序是在1910年開(kāi)發(fā)；

在19世紀(jì)30年代，UVGI被用于空氣消毒和醫(yī)院表面消毒系統(tǒng)

在今天，絕大多數(shù)的UVGI設(shè)備使用的是低壓汞燈

UVGI 應(yīng)用

UVGI應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)施，暖通空調(diào)，急救車(chē)，機(jī)場(chǎng)和學(xué)校。

三．UVC紫外線老化測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

UVC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法

- IEC 60335-1，家用和類(lèi)似電器安全--第1部分

一般要求，附件T UVC紫外線輻射對(duì)非金屬材料的影響。

通常用于電線等電氣絕緣材料的低壓汞燈。

- 輻照度： 10 W/m²(1 mW/cm²)

- 持續(xù)時(shí)間： 1000小時(shí)

- 溫度：63 °C黑色溫度，符合ISO 4892-1標(biāo)準(zhǔn)。

總劑量達(dá)到：3.6kJ/cm²

商業(yè)和機(jī)構(gòu)家具制造商協(xié)會(huì)(BIFMA) BIFMA HCF 8.1-2019，衛(wèi)生保健家具清潔性設(shè)計(jì)指南

專(zhuān)為解決UVGI暴露而設(shè)計(jì)

- 劑量：291kJ/m²，在254nm處，使用低壓汞燈。

- 時(shí)間： 12-24小時(shí)，但可以更快完成

- 沒(méi)有指定溫度（意味著正常的室內(nèi)條件；建議30°C。）

四．用于接觸試驗(yàn)和材料研究的QUV/uvc

UV紫外線在紫外線殺菌照射（UVGI）中被廣泛應(yīng)用，UVGI是一種用于消除有害病毒和細(xì)菌的技術(shù)。這種短波高能量UVC紫外線也能降解它消毒的材料及外表。QUV/uvc紫外老化試驗(yàn)機(jī)使用uvc燈管產(chǎn)生254nm的短波紫外線，以測(cè)試材料的耐久性，防止因暴露在uvc紫外線下產(chǎn)生的光降解效應(yīng)。QUV/uvc紫外老化試驗(yàn)機(jī)有多種安全功能，可防止雜散的uvc光線逸出；它不配備冷凝或噴淋功能。

1.UVC-254 Lamp

QUV/uvc紫外老化測(cè)試箱兩側(cè)各4盞燈，成對(duì)控制，功率自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保持輻照度水平。

紫外線燈管產(chǎn)生254nm的超強(qiáng)短波紫外線，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于太陽(yáng)光的極限。這代表了用于表面消毒的最常見(jiàn)的UVC紫外線輻射。雖然紫外線能有效地殺死這些病原體，但紫外線也能引起塑料、涂料和織物的降解。UVC紫外燈管再現(xiàn)這種破壞性的輻照度，以評(píng)估材料暴露在UVC紫外線下的耐久性。

2.UC10/UVC智能傳感器

- 用于校準(zhǔn)QUV/uvc輻照度傳感器。

- 254 nm處的輻照度校準(zhǔn)，包括一個(gè)254 nm窄帶濾光片。

- NMI可追溯校準(zhǔn)

- 與所有Q-Lab的輻照度傳感器一樣，需要每年更換或重新校準(zhǔn)。

3.UVC屏幕

SOLAR EYE® 太陽(yáng)眼輻照度控制是一種精確的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)反饋回路它可以自動(dòng)維持設(shè)定光強(qiáng)?？刂破骺蛇B續(xù)監(jiān)測(cè)紫外光光強(qiáng)，并通過(guò)調(diào)節(jié)燈管的輸出來(lái)補(bǔ)償因燈管老化或任何其他因素造成的光強(qiáng)變化。 SOLAR EYE太陽(yáng)眼系統(tǒng)比手動(dòng)系統(tǒng)具有更好的再現(xiàn)性和重復(fù)性。

4.試樣安裝

平面或三維物品

注：所顯示的燈為說(shuō)明之用--在門(mén)打開(kāi)的情況下不會(huì)工作。

5.QUV/uvc操作規(guī)范

- 輻照度范圍：1.0 - 13.0 mW/cm²

在254nm處的輻照度是6.0 mW/cm²

請(qǐng)注意，1 mW/cm²=10 W/m²。

- 黑板溫度范圍：24-76 °C

- 測(cè)試通常會(huì)在接近室溫的環(huán)境下進(jìn)行，以模擬室內(nèi)環(huán)境。

6.UVC輻射劑量

假設(shè)1個(gè)UVGI周期的劑量為1J/cm²，在典型輻照度6mW/cm²的情況下，167秒內(nèi)即可完成一次。

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