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什么是焦耳數(shù)等效

焦耳數(shù)等效 - 即增加老化測試中的輻照度就可以相應(yīng)縮短測試時(shí)間并得到相同結(jié)果的理念。

焦耳數(shù)等效是這樣一種理念：增加老化測試中的輻照度就可以相應(yīng)地縮短測試時(shí)間并得到相同結(jié)果。換言之，焦耳數(shù)等效是指，老化測試中的各種老化結(jié)果與總焦耳數(shù)(也即輻照度x 時(shí)間)嚴(yán)格成比例，而不論測試時(shí)間有多長。例如，在1.1 W/m²下照射1,000小時(shí)與在0.55 W/m²下照射2,000小時(shí)相同。因此，有人認(rèn)為，兩次暴露將產(chǎn)生相同的老化結(jié)果。但是，測試結(jié)果并非如此。

能否通過增加輻照強(qiáng)度度縮短加速老化時(shí)間？

在Q-Lab公司，我們每年與成百上千的被焦耳數(shù)等效神話“洗腦”的工程師討論。然而，讓他們信服這種盲目計(jì)算是一種偽科學(xué)，往往需要費(fèi)很大勁。

有時(shí)，較高的輻照度會導(dǎo)致老化速度更快。但是，通過焦耳數(shù)相等來斷定老化試驗(yàn)極其罕見。計(jì)算幾乎總是錯(cuò)誤的。

只有在滿足以下15個(gè)條件時(shí)，焦耳數(shù)等效才會發(fā)生：

1.材料僅含有一種受光照影響的化合物。

2.該化合物中只有一種光化學(xué)反應(yīng)路徑。

3.該路徑不受溫度影響。

4.該光化學(xué)反應(yīng)路徑不受飽和度影響。換言之，該化學(xué)物可以不斷地吸收并利用瞬時(shí)輻照度。

5.光化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物不會累積，也不會影響之后的光化學(xué)反應(yīng)。

6.主反應(yīng)的副產(chǎn)物不會與材料中其他化合物發(fā)生二次反應(yīng)。

7.紫外吸收劑和紫外穩(wěn)定劑不會被消耗完。

8.黑暗周期無反應(yīng)。

9.沒有與光照無關(guān)的氧化反應(yīng)。

10.沒有任何與光照無關(guān)的反應(yīng)。

11.只會產(chǎn)生一種老化模式。

12.接觸到水不會影響材料中任何成分的老化。

13.濕/干循環(huán)不影響材料中任何成分的老化。

14.水分吸收不會影響材料中任何成分的老化。

15.熱循環(huán)不會影響材料中任何成分的老化。

輻照度對幾種不同材料類型的影響的圖表在下頁。從這些實(shí)例中，您可以看到，焦耳數(shù)等效計(jì)算往往會得到錯(cuò)誤的結(jié)果。