Какъв е принципът на металните съединения, поглъщащи инфрачервените лъчи и какви са неговите влияещи фактори?
Метални съединения, включително редки земни съединения, играят решаваща роля за инфрачервената абсорбция. Като лидер в редки метални и редки земни съединения,Urbanmines Tech. Co., Ltd. обслужва близо 1/8 от световните клиенти за инфрачервена абсорбция. За да се справи с техническите запитвания на нашите клиенти по този въпрос, Центърът за изследвания и развитие на нашата компания състави тази статия, за да даде отговори
1. Принципът и характеристиките на инфрачервената абсорбция от метални съединения
Принципът на инфрачервена абсорбция от метални съединения се основава главно на вибрацията на тяхната молекулна структура и химически връзки. Инфрачервената спектроскопия изследва молекулната структура чрез измерване на прехода на вътремолекулната вибрация и нивата на ротационна енергия. Вибрацията на химичните връзки в метални съединения ще доведе до инфрачервена абсорбция, особено метало-органични връзки в метало-органични съединения, вибрацията на много неорганични връзки и вибрацията на кристалната рамка, които ще се появят в различни региони на инфрачервения спектър.
Изпълнение на различни метални съединения в инфрачервени спектри:
(1) .Mxene Материал: Mxene е двуизмерно преходно метално-въглерод/азотно съединение с богати компоненти, метална проводимост, голяма специфична повърхност и активна повърхност. Той има различни инфрачервени скорости на абсорбция в близките инфрачервени и средните/далечните инфрачервени ленти и се използва широко в инфрачервения камуфлаж, фототермална конверсия и други полета през последните години.
(2) .COPPER COMPOUNDS: Медните съединения, съдържащи фосфор, се представят добре сред инфрачервени абсорбатори, като ефективно предотвратяват почерняващия феномен, причинен от ултравиолетови лъчи и поддържат отлично видима светлинна пропускливост и инфрачервени свойства на абсорбция, стабилно за дълго време3.
Практически случаи на кандидатстване
(1.. Те могат ефективно да намалят инфрачервените характеристики на целта и да подобрят укриването2.
(2) .Photothermal конверсия: Mxene Materials имат ниски характеристики на емисиите в инфрачервените ленти от средна/далеч, които са подходящи за фототермални приложения за преобразуване и могат ефективно да преобразуват светлинната енергия в топлинна енергия2.
(3). Генерални материали: Съставите на смолите, съдържащи инфрачервени абсорбатори, се използват в материали за прозорци за ефективно блокиране на инфрачервените лъчи и подобряване на енергийната ефективност 3.
Тези случаи на приложения демонстрират многообразието и практичността на металните съединения в инфрачервената абсорбция, особено тяхната важна роля в съвременната наука и индустрия.
2. Кои метални съединения могат да абсорбират инфрачервени лъчи?
Метални съединения, които могат да абсорбират инфрачервените лъчи, включватАнтимон калаещ оксид (ATO), Индиев калай оксид (ITO), Алуминиев цинков оксид (азо), волфрамов триоксид (WO3), железен тетроксид (Fe3O4) и стронций титанат (SRTIO3).
2.1 Характеристики на инфрачервена абсорбция на метални съединения
ANTIMONY TIN OXIDE (ATO): Той може да предпази близо до инфрачервена светлина с дължина на вълната, по-голяма от 1500 nm, но не може да защити ултравиолетова светлина и инфрачервена светлина с дължина на вълната по-малка от 1500 nm.
Индийско калайд оксид (ITO): Подобно на ATO, той има ефект на екраниране на близко инфрачервена светлина.
Цинк алуминиев оксид (AZO): Той също има функция от екраниране на близо инфрачервена светлина.
Волфрамов триоксид (WO3): Той има локализиран повърхностен плазмонов резонанс и малък механизъм за абсорбция на полярон, може да защити инфрачервеното лъчение с дължина на вълната 780-2500 nm и е нетоксично и евтино.
Fe3O4: Той има добри инфрачервени абсорбция и свойства на термична реакция и често се използва в инфрачервени сензори и детектори.
Strontium титанат (SRTIO3): има отлична инфрачервена абсорбция и оптични свойства, подходящи за инфрачервени сензори и детектори.
Ербий флуорид (ERF3): е рядко земно съединение, което може да абсорбира инфрачервени лъчи. Ербийният флуорид има кристали с цвят на розов, точката на топене от 1350 ° С, точка на кипене от 2200 ° С и плътност 7,814 г/см³. Използва се главно в оптични покрития, допинг на влакна, лазерни кристали, еднокристални суровини, лазерни усилватели, добавки за катализатор и други полета.
2.2 Прилагане на метални съединения в инфрачервени абсорбиращи материали
Тези метални съединения се използват широко в инфрачервени абсорбционни материали. Например ATO, ITO и AZO често се използват в прозрачни проводими, антистатични, радиационни защитни покрития и прозрачни електроди; WO3 се използва широко в различни инфрачервени материали за топлинна изолация, абсорбция и отражение поради отличните си почти инфрачервени екраниращи характеристики и нетоксични свойства. Тези метални съединения играят важна роля в областта на инфрачервената технология поради техните уникални характеристики на инфрачервена абсорбция.
2.3 Кои редки земни съединения могат да абсорбират инфрачервени лъчи?
Сред редките земни елементи, Lanthanum hexaboride и наноразмерният лантан борид могат да абсорбират инфрачервени лъчи.Lanthanum hexaboride (LAB6)е материал, широко използван в радара, аерокосмическата, електроничната индустрия, инструментариума, медицинското оборудване, металургията на домашните уреди, опазването на околната среда и други области. По-специално, единичен кристал на Lanthanum hexaboride е материал за приготвяне на електронни тръби с висока мощност, магнетрони, електронни лъчи, йонни лъчи и ускорителни катоди.
В допълнение, наномащабният лантан борид също има свойството да абсорбира инфрачервени лъчи. Използва се в покритието на повърхността на полиетиленови филмови листове за блокиране на инфрачервени лъчи от слънчева светлина. Докато абсорбира инфрачервените лъчи, наномащабният лантан борид не абсорбира твърде много видима светлина. Този материал може да попречи на инфрачервените лъчи да влизат в стъкло на прозорци в горещ климат и по -ефективно може да използва светлината и топлинната енергия в студен климат.
Редките земни елементи се използват широко в много области, включително военни, ядрени енергии, високи технологии и ежедневни потребителски продукти. Например, Lanthanum се използва за подобряване на тактическите характеристики на сплави в оръжия и оборудване, гадолиний и неговите изотопи се използват като неутронно абсорбатори в полето на ядрената енергия, а цериумът се използва като стъклена добавка за абсорбиране на ултравиолетови и инфрачервени лъчи.
Cerium, като стъклена добавка, може да абсорбира ултравиолетови и инфрачервени лъчи и сега се използва широко в автомобилно стъкло. Той не само предпазва от ултравиолетови лъчи, но също така намалява температурата вътре в автомобила, като по този начин спестява електричество за климатизация. От 1997 г. японското автомобилно стъкло се добавя с церий оксид и се използва в автомобилите през 1996 г.
3. Спратки и влияещи фактори на инфрачервена абсорбция от метални съединения
3.1 Свойствата и влияещите фактори на инфрачервената абсорбция от метални съединения включват главно следните аспекти:
Диапазон на скорост на абсорбция: Скоростта на абсорбция на металните съединения към инфрачервените лъчи варира в зависимост от фактори като тип метал, повърхностно състояние, температура и дължина на вълната на инфрачервените лъчи. Общите метали като алуминий, мед и желязо обикновено имат скорост на абсорбция на инфрачервени лъчи между 10% и 50% при стайна температура. Например, скоростта на абсорбция на чистата алуминиева повърхност към инфрачервените лъчи при стайна температура е около 12%, докато скоростта на абсорбция на грапавата медна повърхност може да достигне около 40%.
3.2 Спрактни и влияещи фактори на инфрачервена абсорбция от метални съединения:
Types от метали : Различните метали имат различни атомни структури и електронни подредби, което води до техните различни възможности за абсорбция на инфрачервени лъчи.
SURFACE УСЛОВИЕ: Грубостта, оксидният слой или покритието на металната повърхност ще повлияят на скоростта на абсорбция.
Temperature: Температурните промени ще променят електронното състояние вътре в метала, като по този начин ще се отрази на абсорбцията му на инфрачервени лъчи.
Infrared дължина на вълната : Различните дължини на вълната на инфрачервените лъчи имат различни възможности за абсорбция за металите.
Changes при специфични условия : При определени специфични условия скоростта на абсорбция на инфрачервени лъчи от метали може да се промени значително. Например, когато металната повърхност е покрита със слой от специален материал, способността му да абсорбира инфрачервените лъчи може да бъде подобрена. В допълнение, промените в електронното състояние на металите във високотемпературни среди също могат да доведат до увеличаване на скоростта на абсорбция.
Fields Application: Свойствата на инфрачервената абсорбция на металните съединения имат важна стойност на приложението в инфрачервената технология, термичните изображения и други полета. Например, чрез контролиране на покритието или температурата на металната повърхност, неговата абсорбция на инфрачервени лъчи може да се регулира, което позволява приложения при измерване на температурата, термично изображение и т.н.
Experimental методи и изследователски фон: Изследователите определят скоростта на абсорбция на инфрачервените лъчи чрез метали чрез експериментални измервания и професионални изследвания. Тези данни са важни за разбирането на оптичните свойства на металните съединения и разработването на свързани приложения.
В обобщение, инфрачервените свойства на абсорбция на метални съединения се влияят от много фактори и могат да се променят значително при различни условия. Тези свойства се използват широко в много полета.