紫外线老化试验箱测试一小时相当于户外多久

这是一个非常常见但也没有简单答案的问题。紫外线老化试验箱一小时的测试时间相当于户外多久，取决于众多复杂且相互关联的因素，无法给出一个通用的换算倍数。

主要原因如下：

1. 辐照度（光强）差异巨大：

• 地理位置： 赤道地区远高于高纬度地区。

• 季节： 夏季远高于冬季。

• 时间： 正午远高于早晚。

• 天气： 晴天远高于阴天/雨天。

• 海拔： 高海拔地区高于低海拔地区。

• 环境： 雪地、沙地、水面会反射增强紫外线。

• 试验箱： 试验箱内的紫外灯强度是高度可控且通常远高于自然阳光。常见的设置范围在 0.5 W/m²/nm 到 1.5 W/m²/nm（通常在 340nm 或 315nm 波长处测量）。例如，0.77 W/m²/nm 或 1.0 W/m²/nm 是常用设置。

• 户外： 户外太阳光的紫外强度变化极大：

• 例如，在夏季晴朗正午，亚热带/温带地区（如美国佛罗里达州、亚利桑那州）的地面紫外辐照度（340nm）峰值可能达到 0.55 W/m²/nm 左右。而在北欧冬季阴天，可能只有 0.05 W/m²/nm甚至更低。

2. 光谱分布差异：

• 试验箱： 使用的灯管类型（UVA-340, UVB-313, 氙灯等）决定了其发出的紫外光谱。UVA-340灯管在短波紫外区（295-365nm）与太阳光接近，但长波部分和可见光/红外部分缺失或不同。UVB-313灯管含有更多短波紫外线（<295nm），这会加速某些材料的降解，但这部分紫外线在到达地面的阳光中极少。

• 户外： 阳光是连续的全光谱（紫外、可见光、红外）。不同波长的光对材料老化的影响不同。试验箱缺失的可见光和红外部分会影响材料的温度，从而影响光化学反应的速率。

3. 环境条件差异：

• 试验箱： 通常可以控制温度（黑板温度/黑标温度、箱体温度）和相对湿度，并可能包含喷淋（模拟雨露）或冷凝（模拟结露）循环。这些参数是设定的，相对恒定或周期性变化。

• 户外： 温度、湿度、降雨、凝露、污染物（酸雨、盐雾、臭氧）、风沙侵蚀等环境因素复杂多变，且与光照相互作用。这些因素对材料老化的影响是试验箱难以全部模拟的。昼夜交替和天气变化导致的干湿循环、热循环也是重要因素。

4. 材料依赖性：

• 不同材料对紫外线不同波长、温度、湿度的敏感性差异巨大。某种加速因子（如1小时试验箱 = X小时户外）可能对一种塑料有效，但对另一种涂料或纺织品则全部无效。

如何获得一个大致的估算范围？（仅供参考，切勿作为精确依据）

1. 了解你的试验箱设置： 最关键的是知道你使用的具体辐照度设定值（单位：W/m²/nm，通常在340nm或315nm处标定）和灯管类型。

2. 参考目标户外环境： 选择一个典型的户外暴露地点（如佛罗里达、亚利桑那）作为基准。这些地方有标准化的户外暴露数据（如年总紫外辐照度）。

3. 进行粗略计算（仅基于辐照度）： 这是最简化、最不准确但有时被提及的方法：

• 假设目标户外地点夏季峰值辐照度约为 0.55 W/m²/nm (340nm)。

• 假设你的试验箱设定在 0.77 W/m²/nm (340nm, UVA-340灯管)。

• 仅从辐照度角度看，试验箱的光强是户外峰值的 0.77 / 0.55 ≈ 1.4倍。

• 但这远非全部！试验箱是持续照射，没有夜晚、阴天。户外平均日辐照度远低于峰值。例如，佛罗里达夏季一个晴天的平均紫外辐照度可能只有峰值的一半左右，再考虑全年平均（包含阴天、冬季），年平均日紫外辐照度会更低。

• 因此，仅考虑辐照度和持续照射，1小时试验箱（0.77 W/m²/nm）可能相当于户外数小时到数十小时的实际紫外暴露量（具体取决于如何定义“户外"的平均辐照度）。一些设备供应商或文献中，在特定条件下（如高辐照度灯管、持续照射、与佛罗里达夏季对比），可能会提到1小时试验箱大致相当于户外8小时到几天不等。但这只是极其粗略的估算，忽略了光谱、温度、湿度、循环等所有其他重要因素。