Jaký je princip kovových sloučenin absorbujících infračervené paprsky a jaké jsou jeho ovlivňující faktory?
Kovové sloučeniny, včetně sloučenin vzácných zemin, hrají klíčovou roli v infračervené absorpci. Jako vůdce ve vzácných sloučeninách kovových a vzácných zemin,Urbanmines Tech. Co., Ltd. Slouží téměř 1/8 světových zákazníků pro infračervenou absorpci. Pro řešení technických dotazů našich zákazníků v této záležitosti sestavilo středisko výzkumu a vývoje naší společnosti tento článek, aby poskytlo odpovědi
1. Princip a charakteristiky infračervené absorpce kovovými sloučeninami
Princip infračervené absorpce kovovými sloučeninami je založen hlavně na vibracích jejich molekulární struktury a chemických vazeb. Infračervená spektroskopie studuje molekulární strukturu měřením přechodu intramolekulárních vibrací a rotační energie. Vibrace chemických vazeb v kovových sloučeninách povedou k absorpci infračervených, zejména kovů-organických vazeb v kovově organických sloučeninách, vibracím mnoha anorganických vazeb a vibracím krystalu, které se objeví v různých oblastech infračerveného spektra.
Výkon různých kovových sloučenin v infračervených spektrech:
(1) Mxen Materiál: Mxen je dvourozměrný přechodný kovo-uhlík/dusík sloučenina s bohatými složkami, kovovou vodivostí, velkou specifickou povrchovou plochou a aktivním povrchem. Má různé infračervené absorpční rychlosti v téměř infračervených a středních/vzdálených infračervených pásech a v posledních letech se široce používá v infračervené kamufláži, fototermální konverzi a dalších oborech.
(2). Copper Sloučeniny: Měděné sloučeniny obsahující fosfor fungují dobře mezi infračervené absorbéry, což účinně zabrání jevu zčernění způsobeným ultrafialovými paprsky a udržování vynikající propustnosti viditelného světla a infračervené absorpční vlastnosti po dlouhou dobu.
Praktické případy aplikace
(1). Infračervená kamufláž: Mxenové materiály se široce používají v infračervené kamufláži kvůli jejich vynikajícím infračerveným absorpčním vlastnostem. Mohou účinně snížit infračervené charakteristiky cíle a zlepšit utajení 2.
2)
3)
Tyto případy aplikací ukazují rozmanitost a praktičnost kovových sloučenin v infračervené absorpci, zejména jejich důležitou roli v moderní vědě a průmyslu.
2. Which kovové sloučeniny mohou absorbovat infračervené paprsky?
Mezi kovové sloučeniny, které mohou absorbovat infračervené paprskyOxid cín antimonu (ATO), oxid cínového cínu (Ito), oxid hliníku zinku (azo), oxid wolframové (WO3), tetroxid železa (Fe3O4) a stroncia titanátu (SRTIO3).
2.1 Infračervené absorpční charakteristiky kovových sloučenin
Oxid cínový oxid postižení (ATO): Může chránit blízké infračervené světlo s vlnovou délkou větší než 1500 nm, ale nemůže chránit ultrafialové světlo a infračervené světlo s vlnovou délkou menší než 1500 nm.
Indiální cínový oxid (ITO): Podobně jako ATO, má účinek stínění blízkého infračerveného světla.
Oxid zinku z hliníku (AZO): má také funkci stínění blízkého infračerveného světla.
Wolframový oxid (WO3): Má lokalizovaný povrchový plasmonový rezonanční účinek a mechanismus absorpce malého polaronu, může chránit infračervené záření s vlnovou délkou 780-2500 nm a je netoxické a levné.
FE3O4: Má dobrou infračervenou absorpci a vlastnosti tepelné odezvy a často se používá v infračervených senzorch a detektorech.
Strontium Titanate (SRTIO3): má vynikající infračervenou absorpci a optické vlastnosti, vhodné pro infračervené senzory a detektory.
Fluorid Erbium (ERF3): je sloučenina vzácné zeminy, která může absorbovat infračervené paprsky. Fluorid Erbium má růžové krystaly, bod tání 1350 ° C, bod varu 2200 ° C a hustotu 7,814 g/cm³. Používá se hlavně v optických povlacích, dopingových vláknech, laserových krystalech, jednokrystalových surovinách, laserových zesilovačích, katalyzátorových přídavcích a dalších oborech.
2.2 Aplikace kovových sloučenin v infračervených materiálech
Tyto kovové sloučeniny se široce používají v infračervených absorpčních materiálech. Například ATO, ITO a AZO se často používají v průhledných vodivých, antistatických, radiačních ochranných povlacích a průhledných elektrodách; WO3 se široce používá v různých infračervených materiálech tepelného tepelného a reflexe díky svému vynikajícímu výkonu stínění a netoxických vlastností. Tyto kovové sloučeniny hrají důležitou roli v oblasti infračervené technologie díky jejich jedinečným infračerveným absorpčním charakteristikám.
2.3 Které sloučeniny vzácných zemin mohou absorbovat infračervené paprsky?
Mezi prvky vzácné zeminy mohou lanthanum hexaborid a lanthanum borid nano-velikosti absorbovat infračervené paprsky.LANTHANUM HEXABORIDE (LAB6)je materiál široce používaný v radaru, leteckém průmyslu, elektronickém průmyslu, instrumentaci, zdravotnickém vybavení, metalurgii domácího zařízení, ochraně životního prostředí a dalších oborech. Zejména lanthanum hexaborid jedno krystal je materiál pro výrobu vysoce výkonných elektronových zkumavek, magnetranů, elektronových paprsků, iontových paprsků a akcelerátorů.
Kromě toho má nano-měřítko Lanthanum Boride také vlastnost absorbujících infračervených paprsků. Používá se v povlaku na povrchu polyethylenových filmových listů k blokování infračervených paprsků ze slunečního světla. Zatímco absorbuje infračervené paprsky, nano-měřítko lanthanum boride neabsorbuje příliš mnoho viditelného světla. Tento materiál může zabránit infračervenému paprskům v zadávání okenního skla v horkém podnebí a může efektivněji využívat energii světla a tepla v chladném podnebí.
Prvky vzácných zemin se široce používají v mnoha oborech, včetně vojenské, jaderné energie, špičkových technologií a denních spotřebních výrobků. Například Lanthanum se používá ke zlepšení taktického výkonu slitin ve zbraních a vybavením, gadolinium a jeho izotopy se používají jako neutronové absorbéry v jaderné energii a Cerium se používá jako skleněná aditiva k absorbování ultrafialových a infračervených ray.
Cerium, jako skleněná přísada, může absorbovat ultrafialové a infračervené paprsky a nyní se široce používá v automobilovém skle. Chrání nejen před ultrafialovými paprsky, ale také snižuje teplotu uvnitř vozu, čímž šetří elektřinu pro klimatizaci. Od roku 1997 bylo přidáno japonské automobilové sklo s oxidem cerium a v roce 1996 se používá v automobilech.
3.Propatry a ovlivňující faktory infračervené absorpce kovovými sloučeninami
3.1 Vlastnosti a ovlivňující faktory infračervené absorpce kovovými sloučeninami zahrnují hlavně následující aspekty:
Rozsah rychlosti absorpce: Rychlost absorpce kovových sloučenin do infračervených paprsků se liší v závislosti na faktorech, jako je typ kovu, povrchový stav, teplota a vlnová délka infračervených paprsků. Běžné kovy, jako je hliník, měď a železo, obvykle mají absorpční infračervené paprsky mezi 10% a 50% při teplotě místnosti. Například rychlost absorpce čistého povrchu hliníku na infračervené paprsky při teplotě místnosti je asi 12%, zatímco absorpční rychlost drsného měděného povrchu může dosáhnout asi 40%.
3.2Properties a ovlivňující faktory infračervené absorpce kovovými sloučeninami:
Typy kovů: Různé kovy mají různé atomové struktury a uspořádání elektronů, což má za následek jejich různé absorpční schopnosti pro infračervené paprsky.
„Stav povrchu: drsnost, oxidová vrstva nebo povlak kovového povrchu ovlivní rychlost absorpce.
Temperature: Změny teploty změní elektronický stav uvnitř kovu, čímž ovlivňují jeho absorpci infračervených paprsků.
Infračervená vlnová délka: Různé vlnové délky infračervených paprsků mají různé absorpční schopnosti pro kovy.
„Změny za konkrétních podmínek: Za určitých specifických podmínek se může absorpční rychlost infračervených paprsků pomocí kovů výrazně změnit. Například, když je kovový povrch potažen vrstvou speciálního materiálu, může být jeho schopnost absorbovat infračervené paprsky. Kromě toho mohou změny v elektronickém stavu kovů ve vysokoteplotním prostředí také vést ke zvýšení absorpční rychlosti.
Pole Application Fields: Infračervené absorpční vlastnosti kovových sloučenin mají důležitou aplikační hodnotu v infračervené technologii, tepelném zobrazování a dalších polích. Například kontrolou povlaku nebo teploty kovového povrchu lze jeho absorpci infračervených paprsků upravit, což umožňuje aplikacím při měření teploty, tepelné zobrazování atd.
Experimentální metody a výzkumné pozadí: Vědci určili absorpční míru infračervených paprsků kovy prostřednictvím experimentálních měření a profesních studií. Tato data jsou důležitá pro pochopení optických vlastností kovových sloučenin a vývoje souvisejících aplikací.
Stručně řečeno, infračervené absorpční vlastnosti kovových sloučenin jsou ovlivněny mnoha faktory a mohou se významně měnit za různých podmínek. Tyto vlastnosti jsou široce používány v mnoha oblastech.