材料的紫外線反射率 – 數值、量測方法與資料來源
紫外線反射率是指表面所反射的入射紫外線輻射比例。其取決於波長、材料、表面狀態與量測幾何條件 – 而在紫外光譜區，其數值常與肉眼在可見光範圍所感知的結果有根本上的差異。
其範圍相當廣泛：白色乳膠漆與油性漆在 254 nm 時的反射率有時低於 10 % [1][7]，微孔 PTFE 在 250 至 500 nm 範圍內的平均值為 97.4 % [6]，而經紫外線最佳化的鏡面鋁在 254 nm 時可達至少 90 % [10]。在設計消毒系統、照射腔室與光學量測配置時，關鍵在於實際使用波長下的反射率，而非材料的名稱。
本頁彙整了超過 70 筆已發表的量測結果，並各自標註波長、量測方法與資料來源。
波長具決定性
| 範圍 | 波長 | 典型光源與應用 |
|---|---|---|
| Far-UVC | 200 ～ 230 nm | 222 nm 的 KrCl 準分子燈，用於有人空間的消毒 |
| UV-C | 100 ～ 280 nm | 254 nm 的低壓汞燈、UVC LED，消毒 |
| UV-B | 280 ～ 315 nm | 光療、材料老化 |
| UV-A | 315 ～ 400 nm | 紫外線固化、螢光檢測、365 ～ 405 nm 的 UV LED |
UV-A、UV-B 與 UV-C 依據 DIN 5031-7；「Far-UVC」並非標準化的界限，一般採用 200 至 230 nm。詳細資訊請參閱光譜範圍與標準。在 365 nm 具有良好反射率的材料，在 254 nm 或 222 nm 下可能吸收強烈許多——量測值無法從某一波長套用至另一波長。
紫外線反射率一覽
表中每項數值均標示波長，最後一欄為資料來源；量測方法於下文further說明。「200 至 400 nm」係指整個紫外線波段的平均值，而非單一波長下的數值。
鋁
| 材料 | 波長 | 反射率 | 來源 |
|---|---|---|---|
| Anolux MIRO UVC（UV 反射鋁材） | 254 nm | 最低 90 % | [10] |
| Anolux UVS | 254 nm | 最低 86 % | [10] |
| MIRO UV C（Alanod） | UV-C，未指定 | 高於 90 % | [9] |
| 鋁，濺鍍於玻璃上 | 254 nm | 75 ～ 85 % | [1] |
| 鋁箔，霧面／亮面 | 254 nm | 75.7 / 65.9 % | [2] |
| 經 ALZAK 處理的鋁 | 254 nm | 65 ～ 75 % | [1] |
| 鋁，經表面處理 | 254 nm | 60 ～ 89 % | [1] |
| 鋁，陽極處理 | 222 與 254 nm | 61 ～ 62 %（45°，主要為鏡面反射） | [5] |
| 鋁，陽極處理，鏡面級 | 222 nm | 58 ～ 64 % | [4] |
| 鋁，未處理 | 254 nm | 40 ～ 60 % | [1] |
| 鋁，拋光 | 222 nm | 42.8 %（NIST，8°:d）至 55.6 %（d:d） | [4] |
| 鋁，亮面，未處理 | 200 至 400 nm | 39 % | [7] |
| 鋁，噴砂處理 | 222 nm | 29.5 %（NIST）或 36 % | [4] [3] |
| 鋁板 | 254 nm | 32.2 % | [2] |
| 杜拉鋁 | 254 nm | 16 % | [1] |
| 鋁，黑色陽極處理 | 222 nm | 4 ～ 7.8 % | [3] |
單憑「鋁」一詞幾乎無法說明其紫外線反射率：UV 反射鋁材與黑色陽極處理板材之間的差異超過十倍。合金成分、表面粗糙度、氧化層與陽極處理層決定了實際數值。
不鏽鋼、鋼、鉻、銅、黃銅、鈦
| 材料 | 波長 | 反射率 | 來源 |
|---|---|---|---|
| 鍍鉻 | 254 nm | 39 % | [1] |
| 不鏽鋼 316 | 222 nm | 36 % | [3] |
| 不鏽鋼，拋光 | 222 nm | 33.9 % | [3] |
| 鉻，拋光 | 222 nm | 32.6 % | [3] |
| 不鏽鋼／馬口鐵 | 254 nm | 25 ～ 30 % | [1] |
| 低碳鋼，拉絲／氧化 | 200 ～ 400 nm | 29 / 10 % | [7] |
| 銅箔 | 222 nm | 27.6 % | [3] |
| 銅板 | 254 nm | 26.4 % | [2] |
| 不鏽鋼板 | 254 nm | 24.5 % | [2] |
| 黃銅 260 | 222 nm | 24.2 % | [3] |
| 不鏽鋼 304 | 222 nm | 22.4 % | [3] |
| 鈦 6Al4V | 222 nm | 21.4 % | [3] |
| 不鏽鋼 #4，拉絲 | 222 nm | 12 %（45°，主要為鏡面反射） | [5] |
| 銅 Cu-110 | 222 nm | 6.8 % | [3] |
在可見光範圍內看起來明亮光潔的金屬，對 UV-C 通常僅反射 20 至 40 %，遠低於經最佳化的鋁材。
PTFE 與其他漫反射材料
| 材料 | 波長 | 反射率 | 來源 |
|---|---|---|---|
| 微孔 PTFE，2 mm | 250 ～ 500 nm（平均） | 97.4 % | [6] |
| e-PTFE | UV-C | 95 % 以上 | [8] |
| Spectralon | 250 ～ 2500 nm | 95 % 以上 | [11] |
| PTFE，實心 | 250 ～ 500 nm | 85 ～ 95 % | [6] |
| PTFE 板材，1.5 mm | 222 nm | 約 88 % | [4] |
| 氧化鎂 | 254 nm | 75 ～ 88 % | [1] |
| 硫酸鋇 | 222 nm | 72.1 % | [4] |
| 碳酸鈣 | 254 nm | 70 ～ 80 % | [1] |
| 多層隔熱材（MLI） | 222 nm | 66 % | [13] |
| PTFE 膠帶 | 222 nm | 27.6 % | [4] |
並非所有 PTFE 的反射特性都相同：孔隙結構與厚度具決定性影響。薄型 PTFE 膠帶會穿透大部分輻射，在 222 nm 僅達 27.6 %。在約 240 nm 以下，即使是 PTFE，其吸收也會增加 [6]。
硫酸鋇是適用於 UV-A 與可見光範圍的反射材料，並不適用於 UV-C。在 300 至 400 nm 之間，其反射率略低於 90 %，在可見光範圍約為 93 %；低於該範圍則會下降——在 250 nm 約為 80 %，在 222 nm 約為 72 % [4]。對於 254 nm 與 222 nm 的量測，PTFE 才是合適的塗層，請參閱積分球。
建築材料與室內表面
| 材料 | 波長 | 反射率 | 來源 |
|---|---|---|---|
| 含 90 % BaSO₄ 的灰泥（實驗室配方） | 254 nm | 77.2 % | [2] |
| 含 CaCO₃ 的灰泥（實驗室配方） | 254 nm | 73.4 % | [2] |
| 新塗石膏灰泥 | 254 nm | 55 ～ 60 % | [1] |
| 發泡聚苯乙烯 | 230 nm 以上 | 51 % | [7] |
| 白色灰泥 | 254 nm | 40 ～ 60 % | [1] |
| 日式灰泥（市售） | 254 nm | 38.3 % | [2] |
| 磁磚 白色／灰色 | 230 nm 以上 | 34 / 17 % | [7] |
| 砂漿 | 254 nm | 21.2 % | [2] |
| 混凝土 | 254 nm | 14.9 % | [2] |
| 混凝土，未處理／封層 | 222 nm | 8.6 / 6.1 % | [3] |
| 紅磚 | 230 nm 以上 | 7.1 % | [7] |
| 天花板板材，37 種 | 254 nm | 3.5 ～ 45.9 % | [14] |
| 天花板板材，白色 | 222 nm | 4.9 ～ 33 % | [3] |
| 乙烯基地板／LVT | 222 nm | 6.3 ～ 9.4 % | [4] |
鋁為何能如此良好地反射紫外線？
金屬透過其自由電子進行反射：在電漿頻率以下，自由電子會隨著輻射的電場運動，並將輻射反射回去。對鋁而言，此界限位於真空紫外線的深處，約 80 nm；而其因帶間躍遷造成的最強吸收則位於近紅外約 800 nm 處。因此在整個紫外線區域內，純淨且剛蒸鍍完成的鋁仍可維持約 90 % 的反射率。
其他金屬則不具備此優勢。銀在可見光範圍內是最佳的反射鏡，但在約 320 nm 以下便急遽衰退；金與銅則因帶間躍遷而在藍光與紫外線區吸收。鐵、鉻與不鏽鋼在整個紫外線區域皆因帶間躍遷而吸收，在 UV-C 區的反射率僅有 20 至 40 %。
在實際應用中，表面狀態決定了其中能保留多少。天然氧化層僅有數奈米厚，且在紫外線區呈透明。然而陽極處理層、彩色陽極處理中的染料、污染與粗糙度都會大幅降低此數值——黑色陽極處理的鋁在 222 nm 處僅反射 4 至 8 % [3]。因此紫外線反射鏡用鋁材會鍍上專為紫外線設計的反射層與保護層。
為什麼白色塗料對紫外線的反射效果這麼差？
白色是在大約 380 至 780 nm 可見光範圍內產生的視覺印象，並不代表紫外線區的特性。
大多數白色塗料以二氧化鈦作為顏料。TiO₂ 的能隙約為 3.0 至 3.2 eV，因此幾乎會完全吸收約 390 至 410 nm 以下的輻射——這也正是它被用於防曬產品的原因。氧化鋅的行為與此類似。此外，有機黏結劑在 UV-C 波段也會產生吸收。
因此，白色牆面漆、乳膠漆與油性漆在 254 nm 與 222 nm 的反射率大多低於 10 %。例外情況是以石灰、硫酸鋇或碳酸鈣為基底的塗料；在日本的一項實驗室測試中，含 90 % 硫酸鋇的粉刷層達到了 77 % [2]。
為何公布的數值彼此不同
本頁所引用的資料來源採用四種不同的量測方法，而不同方法所得的數值無法直接相互比較：
| 方法 | 量測內容 | 資料來源 |
|---|---|---|
| 搭配積分球的分光光度計，8°:d | 各波長的總反射率 | [4] 中的 NIST 數值；[2]、[6]、[11]、[14] |
| 燈管與輻射計，d:d（雙半球） | 實際燈管光譜（例如 222 nm）的總反射率 | [3]；[4] 中的 Ushio 數值 |
| 燈管與輻射計，45°/45° | 主要為鏡面反射成分；粗糙表面的數值會偏低 | [5]、[13] |
| 200 ～ 400 nm 的平均值 | 整個紫外線波段的未加權平均；現場量測僅自 230 nm 起 | [7] |
此外，也有未載明量測方法的彙整資料（[1] 中的表格），以及未說明所指為鏡面反射率或總反射率的製造商資料（[8]、[9]、[10]）。參考標準同樣具有影響：若以 Spectralon 為基準而非絕對量測，紫外線數值會略為偏高，因為 Spectralon 本身在 250 nm 處也僅達約 95 % [7]。
自行量測反射率
反射率以分光光度計搭配積分球（Ulbricht 球）量測。積分球可收集樣品朝各方向反射的輻射。採用 8°:d 幾何時，輻射以 8° 入射樣品，並偵測所有方向的總和。對於光澤樣品，必須說明是否включ含鏡面反射分量（SCI，Specular Component Included），或以光澤陷阱將其排除（SCE，Specular Component Excluded）。
進行 UV-C 量測時，積分球必須採用 PTFE 塗層；硫酸鋇僅能適用至約 300 nm。Opsytec 生產具備 PTFE、硫酸鋇與金塗層的積分球。適用於 Agilent Cary 60 的積分球可擴充該分光光度計的功能，於 200 至 1100 nm 範圍內量測漫反射率與穿透率，並提供 0° 與 8° 幾何。塗層、開口與直徑之間的交互影響可於積分球設計工具中計算。
哪種材料適用於哪種用途？
- 在 UV-C（254 nm、222 nm）具有高漫反射率：微孔 PTFE、e-PTFE、實心 PTFE。Spectralon 僅標示自 250 nm 起適用。
- 在 UV-A 具有高漫反射率：另有硫酸鋇、氧化鎂與碳酸鈣。
- 高鏡面反射率：紫外線反射鋁材（例如 MIRO UV C、Anolux UVC）以及蒸鍍或濺鍍鋁。
- 低反射率，例如用於遮蔽：黑色烤漆（5 %）、黑色陽極處理鋁材（4 至 8 %）、木材（5 至 9 %）、二氧化鈦或氧化鋅塗料（低於 10 %）。
在採用紫外線消毒的空間中，具反射性的環境會增強作用效果，但同時也會提高抵達人員的輻射量。因此安全評估必須將室內表面的反射率納入考量，請參閱紫外線消毒的安全性。在照射腔室中，腔壁材料決定了樣品受到輻射照射的均勻程度；您可以在紫外線腔室輻照度計算器中實際試算。
反射材料的老化
UV-C 會使塑膠、塗層與有機黏合劑產生變化：黃化、脆化、散射特性改變以及反射率下降皆為其結果。即使是 Spectralon，在長時間紫外線照射後，於 250 nm 處的反射率也會明顯降低 [11]。PTFE 與鋁則被視為相對穩定的材料。若需在多年間維持恆定的條件，應定期重新量測反射率並檢查紫外線輻照度，請參閱 UVC 量測儀。
紫外線反射率常見問題
哪一種材料對紫外線輻射的反射最強？
漫反射：微孔 PTFE 在 250 至 500 nm 範圍內平均達 97.4 %［6］。鏡面反射：紫外線反射鋁材在 254 nm 至少為 90 %［10］。
鋁的紫外線反射率為多少？
這取決於表面狀態。在 254 nm 時，未處理鋁材為 40 至 60 %，經表面處理的鋁材為 60 至 89 %，紫外線反射鋁材至少為 90 %［1］［10］。某項研究中鋁板量測值為 32 %［2］；黑色陽極氧化鋁在 222 nm 僅反射 4 至 8 %［3］。
不鏽鋼在 UV-C 波段的反射率為多少？
通常為 20 至 36 %：在 254 nm 為 25 至 30 %［1］，在 222 nm 則依材質等級與表面狀態為 22 至 36 %［3］。拉絲不鏽鋼 #4 在 45° 量測中僅達 12 %［5］。
白色塗料會反射紫外線輻射嗎？
幾乎不會。常見的白色牆面漆、乳膠漆與油性漆在 254 nm 與 222 nm 多數低於 10 %［1］［2］［3］［7］，因為白色顏料二氧化鈦會吸收紫外線。僅部分水性塗料與石灰塗料可達 10 至 35 %。
PTFE 的紫外線反射率為多少？
微孔 PTFE 在 250 至 500 nm 範圍內平均達 97.4 %，實心 PTFE 為 85 至 95 %［6］。厚度 1.5 mm 的 PTFE 板在 222 nm 量測值約為 88 %，薄型 PTFE 膠帶則僅有 28 %［4］。
硫酸鋇適合作為 UV-C 波段的反射材料嗎？
僅在有限範圍內適用。硫酸鋇在 300 至 400 nm 之間的反射率略低於 90 %，但在 222 nm 僅為 72 %［4］。對於 UV-C 波段的積分球與腔室，PTFE 是更好的選擇。
用於紫外線量測的積分球需要哪一種塗層？
只要量測波長低於 300 nm，即需使用 PTFE。硫酸鋇適用於 UV-A 與可見光範圍，黃金則適用於紅外線，請參見積分球。
雪會反射紫外線輻射嗎？
會，而且非常強烈：新降的乾雪可反射 85 至 94 % 的太陽紫外線［12］，沙地為 15 至 18 %，水面僅有 3 至 5 %。
是否必須知道實際波長下的反射率？
是的。在 222 nm、254 nm、365 nm 的數值或 200 至 400 nm 的平均值之間並不可互相換用。就設計而言，關鍵在於所使用光源之光譜範圍內的反射率，並且必須在可比較的幾何條件下量測。
資料來源
- Signify/Philips（2020）：UV Purification Application Information，表 3「Reflectance of various materials to UV-254 nm radiation」－彙編資料，未說明量測方法－公開來源
- Endo 等人（2021），Scientific Reports－254 nm，搭配積分球的分光光度計－公開來源
- Ushio America（2022）：Reflectance of materials at 222 nm－KrCl 燈管，d:d，不確定度約 7 %－公開來源
- Claus（Ushio）& Cooksey（NIST），CORM 2022－222 nm，NIST 8°:d 與 Ushio d:d－公開來源
- Ma 等人（2023），Science of the Total Environment－222 與 254 nm，45°/45°－公開來源
- Quill 等人，Porex：Ultraviolet Reflectance of Microporous PTFE－250 至 500 nm 總反射率－公開來源
- BAuA 報告 F2422（德國聯邦職業安全與健康研究所）－200 至 400 nm 未加權平均值；自 230 nm 起的現場量測－公開來源
- CIS UVC（2024）：AN011 Reflective Materials－公開來源
- Alanod：UV Applications Brochure－公開來源
- Anomet：Reflective Aluminum－Anolux MIRO UVC 與 UVS，254 nm－公開來源
- Labsphere：Technical Guide－Reflectance Coatings and Materials－公開來源
- Turner & Parisi（2018）：Ultraviolet Radiation Albedo and Reflectance in Review，Int. J. Environ. Res. Public Health－太陽紫外線－公開來源
- Petersen 等人（2025），Microbiology Spectrum－222 nm，45°/45°－公開來源
- Wengraitis & Reed（2012），Photochemistry and Photobiology－37 種天花板板材，搭配積分球的光譜量測－公開來源
所有數值均為各作者與製造商提供的資料，並於 2026 年 9 月 28 日對照原始來源核對。合金、表面處理、鍍層厚度、老化與量測幾何條件會導致不同結果；與安全相關的設計必須就實際使用的材料進行量測。
