材料的紫外反射率——数值、测量方法与资料来源
紫外反射率是指表面反射的入射紫外辐射所占的比例。它取决于波长、材料、表面状态和测量几何条件——在紫外波段，其表现往往与肉眼在可见光范围内所感知的情况存在根本差异。
数值跨度很大：白色乳胶漆和油漆在 254 nm 处的反射率有时低于10% [1][7]，微孔 PTFE 在 250～500 nm 范围内的平均反射率为97.4% [6]，而经紫外优化的镜面铝在 254 nm 处可达到至少90% [10]。在设计消毒系统、辐照箱和光学测量装置时，真正起决定作用的是实际所用波长下的反射率，而不是材料的名称。
本页汇总了 70 余项已发表的测量数据，每项均附有波长、测量方法和资料来源。
波长是决定性因素
| 范围 | 波长 | 典型光源与应用 |
|---|---|---|
| 远紫外C（Far-UVC） | 200～230 nm | 222 nm 的 KrCl 准分子灯，有人在场房间内的消毒 |
| UV-C | 100～280 nm | 254 nm 低压汞灯、UVC LED、消毒 |
| UV-B | 280～315 nm | 光疗、材料老化 |
| UV-A | 315～400 nm | 紫外固化、荧光检测、365～405 nm 的 UV LED |
UV-A、UV-B 和 UV-C 依据 DIN 5031-7 划分；「Far-UVC」并非标准化的界限，通常取 200～230 nm。详情请参见光谱范围与标准。某种材料在 365 nm 处反射良好，却可能在 254 nm 或 222 nm 处吸收强烈得多——数值不能从一个波长推算到另一个波长。
紫外反射率一览
表中对每个数值均给出了波长，最后一列为数据来源；测量方法将在下文进一步说明。"200～400 nm"表示在整个紫外波段上的平均值，而非某一单一波长处的数值。
铝
| 材料 | 波长 | 反射率 | 来源 |
|---|---|---|---|
| Anolux MIRO UVC（紫外反射铝材） | 254 nm | 最低 90% | [10] |
| Anolux UVS | 254 nm | 最低 86% | [10] |
| MIRO UV C（Alanod） | UV-C，未指定 | 90% 以上 | [9] |
| 铝，溅射于玻璃上 | 254 nm | 75～85% | [1] |
| 铝箔，哑光面／光亮面 | 254 nm | 75.7 ／ 65.9% | [2] |
| 经 ALZAK 处理的铝 | 254 nm | 65～75% | [1] |
| 铝，经表面处理 | 254 nm | 60～89% | [1] |
| 铝，阳极氧化 | 222 和 254 nm | 61～62%（45°，以镜面反射为主） | [5] |
| 铝，阳极氧化，镜面级 | 222 nm | 58～64% | [4] |
| 铝，未处理 | 254 nm | 40～60% | [1] |
| 铝，抛光 | 222 nm | 42.8%（NIST，8°:d）至 55.6%（d:d） | [4] |
| 铝，光亮，未处理 | 200～400 nm | 39% | [7] |
| 铝，喷砂处理 | 222 nm | 29.5%（NIST）或 36% | [4] [3] |
| 铝板 | 254 nm | 32.2% | [2] |
| 硬铝 | 254 nm | 16% | [1] |
| 铝，黑色阳极氧化 | 222 nm | 4～7.8% | [3] |
仅说"铝"并不能说明其紫外反射率：紫外反射铝材与黑色阳极氧化板材之间的差异超过十倍。合金成分、粗糙度、氧化层与阳极氧化层共同决定了该数值。
不锈钢、钢、铬、铜、黄铜、钛
| 材料 | 波长 | 反射率 | 来源 |
|---|---|---|---|
| 镀铬 | 254 nm | 39% | [1] |
| 不锈钢 316 | 222 nm | 36% | [3] |
| 不锈钢，抛光 | 222 nm | 33.9% | [3] |
| 铬，抛光 | 222 nm | 32.6% | [3] |
| 不锈钢／马口铁 | 254 nm | 25～30% | [1] |
| 低碳钢，拉丝／氧化 | 200～400 nm | 29 / 10% | [7] |
| 铜箔 | 222 nm | 27.6% | [3] |
| 铜板 | 254 nm | 26.4% | [2] |
| 不锈钢板 | 254 nm | 24.5% | [2] |
| 黄铜 260 | 222 nm | 24.2% | [3] |
| 不锈钢 304 | 222 nm | 22.4% | [3] |
| 钛 6Al4V | 222 nm | 21.4% | [3] |
| 不锈钢 #4，拉丝 | 222 nm | 12%（45°，以镜面反射为主） | [5] |
| 铜 Cu-110 | 222 nm | 6.8% | [3] |
在可见光范围内看起来明亮光洁的金属，通常仅反射 20% 至 40% 的 UV-C 辐射——远低于经过优化的铝材。
PTFE 及其他漫反射材料
| 材料 | 波长 | 反射率 | 来源 |
|---|---|---|---|
| 微孔 PTFE，2 mm | 250～500 nm（平均值） | 97.4% | [6] |
| e-PTFE | UV-C | 95% 以上 | [8] |
| Spectralon | 250～2500 nm | 95% 以上 | [11] |
| PTFE，实心 | 250～500 nm | 85%～95% | [6] |
| PTFE 板材，1.5 mm | 222 nm | 约 88% | [4] |
| 氧化镁 | 254 nm | 75%～88% | [1] |
| 硫酸钡 | 222 nm | 72.1% | [4] |
| 碳酸钙 | 254 nm | 70%～80% | [1] |
| 多层隔热材料（MLI） | 222 nm | 66% | [13] |
| PTFE 胶带 | 222 nm | 27.6% | [4] |
并非所有 PTFE 的反射性能都相同：孔隙结构和厚度起着决定性作用。较薄的 PTFE 胶带会透过大部分辐射，在 222 nm 处仅达到 27.6%。在约 240 nm 以下，即使是 PTFE，其吸收也会增加 [6]。
硫酸钡是适用于 UV-A 和可见光范围的反射材料，而不适用于 UV-C。在 300 至 400 nm 之间，其反射率略低于 90%，在可见光范围约为 93%；低于该范围则会下降——在 250 nm 处约为 80%，在 222 nm 处为 72% [4]。对于 254 nm 和 222 nm 的测量，PTFE 是合适的涂层材料，参见积分球。
建筑材料与室内表面
| 材料 | 波长 | 反射率 | 来源 |
|---|---|---|---|
| 含 90% BaSO₄ 的抹灰（实验室配方） | 254 nm | 77.2% | [2] |
| 含 CaCO₃ 的抹灰（实验室配方） | 254 nm | 73.4% | [2] |
| 新石膏抹灰 | 254 nm | 55～60% | [1] |
| 发泡聚苯乙烯 | 230 nm 以上 | 51% | [7] |
| 白色抹灰 | 254 nm | 40～60% | [1] |
| 日本抹灰（市售产品） | 254 nm | 38.3% | [2] |
| 瓷砖 白色／灰色 | 230 nm 以上 | 34／17% | [7] |
| 砂浆 | 254 nm | 21.2% | [2] |
| 混凝土 | 254 nm | 14.9% | [2] |
| 混凝土，未处理／封闭处理 | 222 nm | 8.6／6.1% | [3] |
| 红砖 | 230 nm 以上 | 7.1% | [7] |
| 天花板吊顶板，37 种类型 | 254 nm | 3.5～45.9% | [14] |
| 天花板吊顶板，白色 | 222 nm | 4.9～33% | [3] |
| 乙烯基地板／LVT | 222 nm | 6.3～9.4% | [4] |
为什么铝对紫外线的反射效果如此出色？
金属依靠其自由电子进行反射：在等离子体频率以下，自由电子跟随辐射的电场运动并将其反射回去。对铝而言，这一界限位于真空紫外的深处，约为 80 nm；而由带间跃迁引起的最强吸收则位于近红外约 800 nm 处。因此，在整个紫外波段，纯净的新鲜蒸镀铝层始终保持约 90% 的反射率。
其他金属不具备这一优势。银是可见光波段最佳的反射镜材料，但在约 320 nm 以下其反射率急剧下降；金和铜则通过带间跃迁吸收蓝光和紫外光。铁、铬和不锈钢在整个紫外波段都通过带间跃迁产生吸收，在 UV-C 波段的反射率仅为 20% 至 40%。
在实际应用中，表面状态决定了最终能保留多少反射率。自然氧化层仅有几纳米厚，在紫外波段是透明的。然而，阳极氧化层、彩色阳极氧化中的染料、污染以及粗糙度都会显著降低该数值——黑色阳极氧化铝在 222 nm 处的反射率仅为 4% 至 8% [3]。因此，紫外反射镜用铝材带有专为紫外波段设计的反射层和保护层。
为什么公布的数值存在差异
本页引用的资料来源采用了四种不同的测量方法，不同方法得到的数值不能直接相互比较：
| 方法 | 测量内容 | 资料来源 |
|---|---|---|
| 配积分球的分光光度计，8°:d | 各波长下的总反射率 | [4] 中的 NIST 数值；[2]、[6]、[11]、[14] |
| 灯与辐射计，d:d（双半球） | 针对实际灯具光谱（例如 222 nm）的总反射率 | [3]；[4] 中的 Ushio 数值 |
| 灯与辐射计，45°/45° | 主要为镜面反射分量；粗糙表面的测值偏低 | [5]、[13] |
| 200–400 nm 范围内的平均值 | 整个紫外波段的未加权平均值；现场测量仅自 230 nm 起 | [7] |
此外，还有一些未说明测量方法的汇编数据（[1] 中的表格），以及未注明所指为镜面反射率还是总反射率的厂商数据（[8]、[9]、[10]）。参考标准同样重要：如果不是以绝对方式测量，而是以 Spectralon 为参照进行测量，紫外波段的数值会略微偏高，因为 Spectralon 本身在 250 nm 处也仅约达到 95% [7]。
自行测量反射率
反射率通过分光光度计与积分球（Ulbricht 球）进行测量。积分球可收集样品从各个方向反射的辐射。在 8°:d 几何条件下，辐射以 8° 入射到样品上，并检测各方向的总和。对于光泽样品，必须说明是否包含镜面反射分量（SCI，Specular Component Included），还是通过光泽陷阱将其排除（SCE，Specular Component Excluded）。
用于 UV-C 测量时，积分球必须采用 PTFE 涂层；硫酸钡仅能覆盖至约 300 nm。Opsytec 制造具有 PTFE、硫酸钡和金涂层的积分球。适用于 Agilent Cary 60 的积分球可扩展该分光光度计的功能，在 200～1100 nm 范围内测量漫反射率和透射率，并提供 0° 和 8° 几何条件。涂层、开口与直径之间的相互影响可在积分球设计工具中进行计算。
哪种材料适用于哪种用途？
- 在 UV-C 波段（254 nm、222 nm）具有高漫反射率：微孔 PTFE、e-PTFE、实心 PTFE。Spectralon 仅规定适用于 250 nm 以上。
- 在 UV-A 波段具有高漫反射率：此外还有硫酸钡、氧化镁和碳酸钙。
- 高镜面反射率：紫外反射铝材（例如 MIRO UV C、Anolux UVC）以及蒸镀或溅射铝层。
- 低反射率，例如用于屏蔽：黑色漆面（5%）、黑色阳极氧化铝（4～8%）、木材（5～9%）、二氧化钛或氧化锌涂料（低于 10%）。
在采用紫外消毒的房间内，具有反射性的环境会增强消毒效果，但同时也会增加照射到人体的辐射。因此，安全评估必须考虑房间表面的反射率，参见紫外消毒的安全性。在辐照箱中，壁面材料决定了样品受到辐照的均匀程度；您可以在紫外辐照箱辐照度计算器中进行试算。
反射材料的老化
UV-C 会改变塑料、涂层和有机粘合剂：黄变、脆化、散射特性变化以及反射率下降均由此产生。即便是 Spectralon，在长时间紫外辐照后其在 250 nm 处的反射率也会显著降低 [11]。PTFE 和铝则被认为相对稳定。如果您需要在数年间保持恒定的条件，应定期重新测量反射率并检查紫外辐照度，请参见 UVC 测量仪。
关于紫外反射率的常见问题
哪种材料对紫外辐射的反射最强？
漫反射：微孔PTFE，在250～500 nm范围内平均反射率为97.4% [6]。镜面反射：紫外反射铝，在254 nm处至少达到90% [10]。
铝的紫外反射率是多少？
这取决于表面状态。在254 nm处，未处理铝为40～60%，经表面处理的铝为60～89%，紫外反射铝至少为90% [1][10]。某项研究中铝板实测为32% [2]；黑色阳极氧化铝在222 nm处仅反射4～8% [3]。
不锈钢在UV-C波段的反射率是多少？
通常为20%至36%：在254 nm处为25～30% [1]，在222 nm处根据材质牌号和表面状态为22～36% [3]。拉丝不锈钢#4在45°测量中仅达到12% [5]。
白色涂料会反射紫外辐射吗？
几乎不会。常见的白色墙面漆、乳胶漆和油性漆在254 nm和222 nm处大多低于10% [1][2][3][7]，因为白色颜料二氧化钛会吸收紫外线。只有部分水性涂料和石灰涂料可达到10%至35%。
PTFE的紫外反射率是多少？
微孔PTFE在250～500 nm范围内平均可达97.4%，实体PTFE为85～95% [6]。1.5 mm厚的PTFE板在222 nm处实测约为88%，而薄PTFE胶带仅为28% [4]。
硫酸钡适合用作UV-C波段的反射材料吗？
仅在有限范围内适用。硫酸钡在300至400 nm之间的反射率略低于90%，但在222 nm处仅为72% [4]。对于UV-C波段的积分球和辐照箱，PTFE是更佳选择。
用于紫外测量的积分球需要哪种涂层？
只要测量波长低于300 nm，就应选用PTFE。硫酸钡适用于UV-A和可见光范围，金适用于红外范围，参见积分球。
雪会反射紫外辐射吗？
会，而且非常强烈：新鲜干燥的雪可反射85%至94%的太阳紫外辐射 [12]，沙地为15%至18%，水面仅为3%至5%。
是否必须知道实际波长下的反射率？
是的。222 nm、254 nm、365 nm处的数值或200～400 nm范围内的平均值不能相互替代。对于设计而言，关键在于所用光源光谱范围内的反射率，并且应在可比的几何条件下测得。
资料来源
- Signify/Philips（2020）：UV Purification Application Information，表 3"Reflectance of various materials to UV-254 nm radiation"——汇编资料，未说明测量方法——开放获取
- Endo 等（2021），Scientific Reports——254 nm，配积分球的分光光度计——开放获取
- Ushio America（2022）：材料在 222 nm 处的反射率——KrCl 灯，d:d，不确定度约 7%——开放获取
- Claus（Ushio）& Cooksey（NIST），CORM 2022——222 nm，NIST 8°:d 与 Ushio d:d——开放获取
- Ma 等（2023），Science of the Total Environment——222 nm 与 254 nm，45°/45°——开放获取
- Quill 等，Porex：Ultraviolet Reflectance of Microporous PTFE——250～500 nm 总反射率——开放获取
- BAuA 报告 F2422（德国联邦职业安全与健康研究所）——200～400 nm 未加权平均值；现场测量自 230 nm 起——开放获取
- CIS UVC（2024）：AN011 Reflective Materials——开放获取
- Alanod：UV Applications Brochure——开放获取
- Anomet：Reflective Aluminum——Anolux MIRO UVC 与 UVS，254 nm——开放获取
- Labsphere：Technical Guide – Reflectance Coatings and Materials——开放获取
- Turner & Parisi（2018）：Ultraviolet Radiation Albedo and Reflectance in Review，Int. J. Environ. Res. Public Health——太阳紫外辐射——开放获取
- Petersen 等（2025），Microbiology Spectrum——222 nm，45°/45°——开放获取
- Wengraitis & Reed（2012），Photochemistry and Photobiology——37 种吊顶板，配积分球的光谱测量——开放获取
所有数值均为各作者与制造商提供的数据，已于 2026 年 9 月 28 日对照原始资料核对。合金、表面处理、镀层厚度、老化以及测量几何条件会导致不同结果；涉及安全的设计方案须对实际使用的材料进行测量。
