焦耳數(shù)給人的錯(cuò)覺是很精確

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   天氣多變，眾所周知。歷史上，對(duì)材料的戶外耐候性測(cè)試感興趣的科學(xué)家，遇到的問題是，他們的測(cè)試結(jié)果之間存在很大差異。相同的樣品在戶外暴露相同的時(shí)間，性能降解往往顯示很大的差異。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因是：天氣如此善變，暴露相同的時(shí)間并不能精確表示測(cè)試樣品受到相同的破壞作用。因?yàn)檎J(rèn)為光照是引起材料耐候老化的主要因素，所以之前對(duì)于因季節(jié)變化、地理位置不同、不同年份氣候差異等引起的測(cè)試結(jié)果之間的差異，采用測(cè)量光照繼而用累積焦耳數(shù)來計(jì)時(shí)。這種測(cè)量方法被認(rèn)為比測(cè)量時(shí)間更精確。不幸的是，光照不是影響材料發(fā)生老化的唯一因素。

    用焦耳數(shù)定義測(cè)試時(shí)間的早期階段，是測(cè)量總的焦耳數(shù)，包括可見光和紅外線（用蘭利表示）。實(shí)驗(yàn)者改用多少蘭利而不是多少個(gè)月來記錄測(cè)試樣品的暴露時(shí)間。太陽光中的能量主要是可見光和紅外線，紫外線僅占總能量的5%。然而，戶外材料的耐候老化主要是紫外光引起的。
    早期的研究發(fā)現(xiàn)，樣品暴露相同焦耳或蘭利的能量，引起的老化卻存在差異，最大可達(dá)6比1。因此，用蘭利計(jì)時(shí)的方法引起人們很大的懷疑 [1][2]。不幸的是，戶外測(cè)試結(jié)果之間存在差異這一問題依然存在。

    現(xiàn)在認(rèn)為采用紫外焦耳數(shù)來定義時(shí)間是適當(dāng)?shù)?。事?shí)上，使用總紫外焦耳數(shù) (TUV) 比使用蘭利更合理，TUV 對(duì)紡織品或其它一些相對(duì)不太耐久的材料的戶外對(duì)比測(cè)試比較有用。
    關(guān)于這一概念，有一個(gè)誘人的想法，簡(jiǎn)單來說，如果暴露測(cè)試能用一個(gè)魔幻數(shù)字（焦耳數(shù)）來表示，那么，在不同時(shí)間和地點(diǎn)的暴露測(cè)試結(jié)果可以很容易進(jìn)行比較。而且，戶外暴露還可以與實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試進(jìn)行比較。不同類型的實(shí)驗(yàn)室光源之間也可以相互比較?？紤]到控制實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)設(shè)備的紫外輻照度可以提高試驗(yàn)的再現(xiàn)性，那么想當(dāng)然地進(jìn)一步認(rèn)為紫外焦耳數(shù)是表達(dá)測(cè)試強(qiáng)度的唯一參數(shù)。資料來源：http://www.tjkcpx.com

    不幸的是，數(shù)據(jù)表明，用紫外焦耳數(shù)來定義測(cè)試時(shí)間不能充分描述一個(gè)暴露測(cè)試中引起材料發(fā)生老化的所有破壞因素。暴露相同累積焦耳數(shù)的相同樣品，在老化方面往往顯示很大的差異。這是因?yàn)橛媒苟鷶?shù)來定義測(cè)試時(shí)間沒有考慮到以下其它因素的不同對(duì)老化造成的影響：

1. 光譜輻照度的差異
2. 暴露溫度的差異
3. 暴露濕度的差異

   將會(huì)證明當(dāng)暴露相同的焦耳數(shù)時(shí)，以上這些因素會(huì)使測(cè)試樣品顯示超過5比1(500%）的老化性能差異。不管是測(cè)量總紫外焦耳數(shù)還是某一波長(zhǎng)的紫外焦耳數(shù)（如 340nm 處的），前面的情況都是存在的。根據(jù)測(cè)試樣品不同，以上三個(gè)因素中的任一個(gè)實(shí)際上都可能比紫外焦耳數(shù)要重要。如果研究者根據(jù)累積焦耳數(shù)來比較測(cè)試結(jié)果將引起非常大的錯(cuò)誤。盡管一開始，焦耳數(shù)被作為所謂的科學(xué)觀點(diǎn)而受推崇，但經(jīng)過對(duì)暴露測(cè)試的進(jìn)一步了解，用焦耳數(shù)來定義暴露時(shí)間是危險(xiǎn)的、不成熟的。焦耳數(shù)不是表達(dá)測(cè)試樣品老化作用的一個(gè)可靠的參數(shù)。

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