【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境试验领域，具体涉及一种基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法。
技术介绍
1、当今新材料研发速度不断加快，迫切的需求更加高效精准的材料耐候性检测评价方法。目前，户外用有机材料的耐候性测试通常通过自然暴晒和加速光老化试验的方式进行。其中自然暴晒老化的试验结果最为真实可靠，但耗时长，时间成本高。因此，在行业内通常采用各种光老化加速试验方法进行快速耐候性测试，常用光老化加速试验包括uva紫外光加速老化，uvb紫外光加速老化，氙灯加速老化等人工加速老化试验方法以及太阳跟踪聚光加速老化等自然加速老化试验。然而，加速老化试验若设备选择不当，或者试验流程、条件参数、周期时长等设置不当，就会改变材料的老化机理、影响材料的老化进程，造成加速试验结果的偏差，而目前行业内因缺乏合适的分析方法很难对此偏差即相关性问题进行分析，往往只是通过加速试验结果与自然结果的数值对比来进行简单的评估，无法有效直观的通过试验结果对两种或多种试验方法之间的相关性进行表征。
2、目前常见的相关性分析方法有皮尔逊和斯皮尔曼法，其中，皮尔逊相关主要讨论两个随机变量之间的线性相关性强度，而斯皮尔曼相关作为皮尔逊相关的非参数版本，通常用于考察两者单调关系的强度，即两个变量在变大或变小确定上多大程度上保持步调一致。这两种相关性分析方法均只适用于讨论两种试验方法测试结果之间的关系，而无法体现加速老化试验对材料老化机理的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的旨在提供一种基于有机材料分子结构变化的光
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、本专利技术的一种基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法，包括如下步骤：
4、步骤a：制备某有机材料样品，确定光老化试验方案，包括自然老化试验地点、加速老化试验所用设备、试验流程、试验条件以及试验周期信息，并开展自然老化试验与相应加速老化试验；
5、步骤b：自然老化试验期间和相应加速老化试验期间均进行n次取样，每次取样时开展红外光谱测试得到该样品的红外谱图，其中n≥6；
6、步骤c：将收集到的红外谱图以吸光度模式进行表征，并完成基线校准和谱峰差值分析，以确定吸光度有变化的谱峰和特征吸收峰；
7、步骤d：将红外谱图中所有吸收峰的吸光度除以最强吸收峰的吸光度，并完成归一化处理，得到最强吸收峰吸光度为1的红外光谱；
8、步骤e：选择两个谱峰，以时间为横坐标，以所选的两个谱峰吸光度为纵作标，作散点图；
9、步骤f：对每种老化试验方法所采集的红外谱图，通过所述步骤e所得到的两个谱峰的散点图分别进行线性拟合，得到拟合方程；
10、步骤g：利用所述步骤f所得到的拟合方程分别计算两谱峰各测试时间点的吸光度，并以其中一个谱峰吸光度为横坐标，另一个为纵坐标，作基于材料分子结构变化的老化试验相关性表征图；
11、步骤h：表征不同加速老化试验方法与自然老化试验方法之间的相关性，以自然老化试验的结果为基准，利用皮尔逊相关性分析方法，分别计算加速老化试验方法拟合曲线所有数据点横坐标、纵坐标与自然老化试验方法拟合曲线数据点横坐标、纵坐标的皮尔逊相关系数 和 ，具体如公式(1)和公式(2)。
12、 (1)。
13、 (2)。
14、式中，x为拟合曲线上采集点的横坐标数值，y为拟合曲线上采集点的纵坐标数值，n为不同加速老化方法，i为采集点，为n拟合曲线上采集点的横坐标的皮尔逊相关系数，为n拟合曲线上采集点的纵坐标的皮尔逊相关系数。
15、依次将每种加速老化试验拟合曲线数据点的横坐标、纵坐标和自然老化试验拟合曲线数据点横坐标、纵坐标数值，分别代入公式(1)、公式(2)，计算每种加速老化试验拟合曲线横纵坐标的皮尔逊相关系数 和 ，进而计算加速老化方法n的总相关系数，所得到的值越接近自然老化皮尔逊相关系数 =1，表示这种加速老化试验方法与自然老化相比相关性越高，其中：
16、 (3)。
17、当出现两种或多种加速老化试验方法与自然老化试验方法之间的皮尔逊相关系数近似时，计算它们拟合曲线的斜率，结果越接近自然老化试验所拟合曲线的斜率，则相关性越高，具体方法为利用公式(4)计算老化试验方法n拟合曲线斜率，当与自然老化试验方法拟合曲线斜率c0正负性一致时，利用公式(5)计算加速老化试验拟合曲线与自然老化试验拟合曲线斜率差值，越接近零，斜率越相近，相关性越好，其中：
18、 (4)。
19、- (5)。
20、本专利技术的有益效果在于：
21、1. 本专利技术采用红外光谱、线性拟合和皮尔逊相关系数的分析方法，应用于两种或多种试验方法之间的相关性研究，能够直观表征不同试验方法之间老化机理的差异，根据材料分子结构的变化规律判断不同老化试验方法之间的相关性。
22、2. 当出现两种或多种加速老化试验方法与自然老化试验方法之间的皮尔逊相关系数近似时，本专利技术可通过计算比较它们拟合曲线的斜率分析相关性。
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1.一种基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法，其特征在于：当出现两种或多种加速老化试验方法与自然老化试验方法之间的皮尔逊相关系数近似时，计算它们拟合曲线的斜率，结果越接近自然老化试验所拟合曲线的斜率，则相关性越高，具体方法为利用公式(4)计算老化试验方法n拟合曲线斜率，当与自然老化试验方法拟合曲线斜率C 0正负性一致时，利用公式(5)计算加速老化试验拟合曲线与自然老化试验拟合曲线斜率差值，越接近零，斜率越相近，相关性越好，其中：
3.根据权利要求2所述的基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法，其特征在于：所述加速老化试验包括太阳跟踪聚光加速老化试验、UVA加速老化试验、UVB加速老化试验和氙灯老化试验。
4.根据权利要求3所述的基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法，其特征在于：所述步骤a的试验地点可以根据试验需要选择。
5.根据权利要求4所述的基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方
6.根据权利要求5所述的基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法，其特征在于：所述步骤b的取样间隔周期根据具体试验方法确定。
...【技术特征摘要】
1.一种基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于有机材料分子结构变化的光老化试验相关性分析方法，其特征在于：当出现两种或多种加速老化试验方法与自然老化试验方法之间的皮尔逊相关系数近似时，计算它们拟合曲线的斜率，结果越接近自然老化试验所拟合曲线的斜率，则相关性越高，具体方法为利用公式(4)计算老化试验方法n拟合曲线斜率，当与自然老化试验方法拟合曲线斜率c 0正负性一致时，利用公式(5)计算加速老化试验拟合曲线与自然老化试验拟合曲线斜率差值，越接近零，斜率越相近，相关性越好，其中：
3.根据权利要求2所述的基于有机材料分子结构变...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕天一，王俊，薛梅芳，时宇，段嘉旭，刘淼然，李慧，
申请(专利权)人：中国电器科学研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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