一文读懂丨黑度测试介绍

物体表面黑度，又被称为黑率、发射率、辐射率，英文为emissivity。定义为实际物体向外的辐射力和同温度下黑体的辐射力之比。黑度是表征物体辐射特性的一个重要参数。符号用e表示，值介于0~1之间。

黑度取决于物体的性质、物体的温度、表面状态、射线波长和方向。黑度只与发射辐射的物体本身有关，而不涉及外界条件。不同种类物质的黑度各不相同，同一物体的黑度又随温度而变化。表面状况对黑度有很大影响，尤其是对于金属，粗糙表面和光滑表面，其黑度相差甚多，而对于大部分的非金属材料，他们的黑度值都很高．且与表面状况的关系不大。

常用工程材料的表面黑度

黑度值测试原理 ：

利用特定的光学仪器，如分光光度计或黑度计等，将待测物体置于测量位置，仪器通过发射特定波长范围的光线，测量物体对光的吸收和反射情况。根据物体对光的吸收程度来计算其黑度值，吸收的光越多，黑度值越高。

黑值度测试意义

质量控制和一致性 ：在电子、光学等行业，黑度测试对于确保产品质量和颜色的一致性至关重要。它有助于控制生产过程中的产品质量差异，提高整体客户满意度。

产品美观 ：在许多消费品中，如电子产品外壳、汽车配件等，黑度是影响消费者感知和购买决策的关键因素。黑度值符合要求的产品通常给人一种稳重、高端的感觉。

优化原材料 ：黑度测量有助于在生产过程中选择合适的原材料，制造商可以识别和利用最合适的材料来达到所需的黑度水平，优化资源并最大限度地减少浪费。

黑度值适用范围

电子行业 ：手机外壳、电脑机箱等电子产品的外观部件，其黑度直接影响产品的外观质量和视觉效果。高黑度的外观部件能够使产品看起来更加精致、高端，满足消费者对电子产品外观的要求。

汽车制造行业 ：汽车内饰、仪表盘等部件的黑度影响着汽车内饰的美观度和档次。高黑度的内饰部件能够使汽车内部看起来更加舒适、豪华，提升汽车的整体品质感。

光学行业 ：光学镜头、滤光片等光学元件的黑度对其性能和成像质量有重要影响。适当的黑度可以减少光的反射和散射，提高光学元件的透过率和成像质量。

黑度值计算方法 ：以吸收光谱黑度公式为例，其通过测量物体在特定波长范围内的光谱吸收率，按照公式计算得到黑度值。公式中涉及物体在不同波长下的吸收系数等参数。

黑度测试方法

单波段黑度公式 ：采用特定波长的光来测量物体的度黑，如使用红光、绿光或蓝光等单一波长的光进行测量，根据物体对特定波长光的吸收程度来计算黑度值。

多波段黑度公式 ：以多个特定波长范围的光的吸收情况及其系数来综合计算物体的黑度值，这种方法可以更全面地反映物体对不同波长光的吸收特性，提高黑度测量的准确性。

黑度相关标准 ：如 ISO 15613 系列标准、ASTM E1347 标准等，这些标准规定了黑度测试的仪器、方法、条件以及结果的计算和表达方式等，为黑度测试提供了统一的规范和依据。

DIN55979标准《炭黑颜料黑度值的测定》中指出了评价黑度的两个指标My和dM。其公式如下：

其中X、Y、Z -- 试样的三刺激值XYZXn,Yn,Zn -- 表示完全漫反射体的三刺激值XYZ。

My值越高，黑度越高。dM代表色相，当dM＞0时，显示的是蓝相，而当dM＜0时，显示的是棕相，也就是红相。

一般来说，比如钢琴漆、汽车原厂黑车漆和修补漆中的黑漆等，通常对黑度都有比较高的要求，他们希望能得到黑度值高的蓝相碳黑，也就是说，My值及dM值均越高越好。从上面的公式我们可以看到黑度与三刺激值XYZ相关，而我们常用的颜色表示方法CIEL*a*b*的计算也与XYZ密切相关，我们主要来看下L*值。

从My和L*的公式中我们可以看到，Y值越大，L*值越大，My值越低，那我们就可以得出L*和My的关系，L*值越低，黑度My就越高。

在这里我们会发现既然L*值就可以评判黑的程度，那为什么还要使用My这个黑度的参数呢？

前面提到过，黑度与分散性能密切相关。通常来说，分散的好的黑浆，光泽都较高，当采用某些色差仪来测量漆板时，入射的一部分光线在漆膜的表面没来得及被碳黑颗粒所吸收就被反射回来，所以L值会比较高，对应黑度值就会偏低，这是积分球式仪器包含镜面测量的特性。但实际上黑度测量是要求排除光泽的影响。

黑度测试影响因素 ：

黑度的测量不仅与照明观测条件、观察者、观察环境、观察时间有关，还与选用的计算方法有关。不同厂家的仪器在光源、光学系统、探测器灵敏度等方面存在差异，因此，在对材料进行黑度评定时，应注意：

同台仪器（或同类型号的仪器）所测试的试样黑度值才具有可比性 。

在进行样品黑度评定时，黑度公式必须统一 。实际工作中，应尽量选择同一厂家仪器和同一黑度公式进行测试工作，并注明仪器的照明 / 观测结构。