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紫外線(xiàn)導(dǎo)致涂料變色的試驗(yàn)分析
閱讀：489 發(fā)布時(shí)間：2024-10-25紫外線(xiàn)導(dǎo)致涂料變色的試驗(yàn)分析
宇宙空間的太陽(yáng)光強(qiáng)度相比于照射到地球的太陽(yáng)光要強(qiáng)得多,。因此，像人造衛(wèi)星等暴露在宇宙環(huán)境中的物體,，在進(jìn)入太前會(huì)在地面上通過(guò)各種模擬宇宙環(huán)境的試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試,。
此次實(shí)驗(yàn)中，我們使用高精度再現(xiàn)宇宙空間太陽(yáng)光的“宇宙太陽(yáng)照明燈 型號(hào)：XC-500HFSS"照射鋼鐵俠模型（手辦）,，以測(cè)試宇宙空間的太陽(yáng)光對(duì)鋼鐵俠的影響,。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：使用再現(xiàn)宇宙空間太陽(yáng)光的設(shè)備照射鋼鐵俠手辦。
實(shí)驗(yàn)方法是在一個(gè)黑暗的房間中,，將宇宙太陽(yáng)照明燈（型號(hào)：XC-500HFSS）持續(xù)照射在鋼鐵俠模型上,，累計(jì)照射時(shí)間為18天。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,，燈光始終保持開(kāi)啟,，24小時(shí)不間斷地按照以下條件持續(xù)照射。
＜實(shí)驗(yàn)方法＞
使用設(shè)備：宇宙太陽(yáng)照明燈 XC-500HFSS
照射對(duì)象：鋼鐵俠模型（材質(zhì)：塑料）
實(shí)驗(yàn)方法：在黑暗的房間內(nèi),，按照以下條件使用宇宙太陽(yáng)照明燈對(duì)鋼鐵俠模型進(jìn)行照射
照射條件：宇宙空間的太陽(yáng)光（Air Mass Zero/AM0）輻照度1367W/㎡
宇宙空間的太陽(yáng)光（Air Mass Zero/AM0）光譜特性（符合ISO 15387標(biāo)準(zhǔn)）
照射期間：2024年1月23日至1月30日（中途暫停）,，2024年5月7日至5月16日，總計(jì)18天（累計(jì)432小時(shí)）
結(jié)果：暴露在宇宙空間太陽(yáng)光下的鋼鐵俠模型涂裝出現(xiàn)劣化和變色,。
下圖是實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,，將受到宇宙太陽(yáng)照明燈照射的鋼鐵俠和未受照射的鋼鐵俠并排拍攝的照片。對(duì)比后可以發(fā)現(xiàn),，受照射的鋼鐵俠表面顏色發(fā)生了變化,，而未受照射的鋼鐵俠保持了原來(lái)的顏色。
（左）未受宇宙太陽(yáng)照明燈照射的鋼鐵俠 （右）受宇宙太陽(yáng)照明燈照射的鋼鐵俠
（左）未受宇宙太陽(yáng)照明燈照射的鋼鐵俠?。ㄓ遥┦苡钪嫣?yáng)照明燈照射的鋼鐵俠
左側(cè)是未照射宇宙太陽(yáng)光的鋼鐵俠,，右側(cè)是連續(xù)18天照射宇宙太陽(yáng)照明燈的鋼鐵俠?？梢钥吹?，白色部分開(kāi)始泛黃，紅色和黃色部分的顏色似乎有所褪色,。
原因：涂裝變色的主要原因是宇宙空間中的紫外線(xiàn)影響,。
為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的顏色變化呢？
這是因?yàn)樘?yáng)光中的紫外線(xiàn)對(duì)塑料產(chǎn)生了影響,。太陽(yáng)光包含紫外線(xiàn),，當(dāng)紫外線(xiàn)照射到塑料時(shí)，會(huì)引發(fā)化學(xué)反應(yīng),，而這種化學(xué)反應(yīng)就是導(dǎo)致此次高達(dá)模型顏色變化的主要原因,。
正如大家所知，我們生活的地球被一層大氣層包圍,，大氣層之外便是宇宙空間,。在這層大氣中存在著臭氧層，它能夠阻擋UV-C和部分UV-B（280－300nm）的紫外線(xiàn),，因此到達(dá)地球表面的紫外線(xiàn)僅限于300-380nm范圍內(nèi),。
畫(huà)像引用：來(lái)自「NASA」網(wǎng)站
然而，宇宙空間的太陽(yáng)光并未經(jīng)過(guò)大氣層的過(guò)濾,，因此沒(méi)有減弱,。這意味著它包含更多短波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)，同時(shí)其能量也比地球表面的太陽(yáng)光更強(qiáng)（在大氣層外測(cè)得的太陽(yáng)光強(qiáng)度稱(chēng)為“太陽(yáng)常數(shù)",，其輻照度約為每平方米1367W,。相比之下，地表在夏季正午時(shí)直射的太陽(yáng)光輻照度約為1000W/㎡,，即1SUN）,。
在此次實(shí)驗(yàn)中，我們重現(xiàn)了不經(jīng)過(guò)大氣層的宇宙空間太陽(yáng)光進(jìn)行照射,。這種未經(jīng)過(guò)大氣層過(guò)濾的紫外線(xiàn)加速了材料的劣化,，因此即便是在較短的時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)中高達(dá)的顏色也發(fā)生了顯著的變化,。
由于宇宙太陽(yáng)照明燈可以再現(xiàn)宇宙空間的太陽(yáng)光,，因此能夠進(jìn)行模擬宇宙環(huán)境的各種影響再現(xiàn)試驗(yàn)。
這款宇宙太陽(yáng)照明燈能夠高精度再現(xiàn)宇宙空間的太陽(yáng)光,，因此非常適合用于模擬宇宙太陽(yáng)光引發(fā)的各種化學(xué)反應(yīng)試驗(yàn)和衛(wèi)星部件的耐光性測(cè)試,。
此外,，不僅僅是紫外線(xiàn),，該照明燈還能夠再現(xiàn)可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)區(qū)域的宇宙太陽(yáng)光,，因此可以用于衛(wèi)星太陽(yáng)能電池的簡(jiǎn)易評(píng)估、衛(wèi)星攝像機(jī)的圖像質(zhì)量評(píng)估,、材料的溫升與隔熱性測(cè)試等多種用途,。