Beth yw egwyddor cyfansoddion metel yn amsugno pelydrau isgoch a beth yw ei ffactorau dylanwadu?
Mae cyfansoddion metel, gan gynnwys cyfansoddion daear prin, yn chwarae rhan hanfodol mewn amsugno isgoch. Fel arweinydd mewn cyfansoddion metel prin a daear prin,Mwyngloddiau Trefol Tech. Co., Cyf. yn gwasanaethu bron i 1/8 o gwsmeriaid y byd ar gyfer amsugno isgoch. Er mwyn mynd i'r afael ag ymholiadau technegol ein cwsmeriaid ar y mater hwn, mae canolfan ymchwil a datblygu ein cwmni wedi llunio'r erthygl hon i ddarparu atebion
1.Yr egwyddor a nodweddion amsugno isgoch gan gyfansoddion metel
Mae'r egwyddor o amsugno is-goch gan gyfansoddion metel yn seiliedig yn bennaf ar ddirgryniad eu strwythur moleciwlaidd a bondiau cemegol. Mae sbectrosgopeg isgoch yn astudio strwythur moleciwlaidd trwy fesur trawsnewid dirgryniad intramoleciwlaidd a lefelau egni cylchdro. Bydd dirgryniad bondiau cemegol mewn cyfansoddion metel yn arwain at amsugno is-goch, yn enwedig bondiau metel-organig mewn cyfansoddion metel-organig, dirgryniad llawer o fondiau anorganig, a dirgryniad y ffrâm grisial, a fydd yn ymddangos mewn gwahanol ranbarthau o'r sbectrwm isgoch.
Perfformiad gwahanol gyfansoddion metel mewn sbectra isgoch :
(1).Deunydd MXene: Mae MXene yn gyfansawdd metel-carbon/nitrogen trawsnewid dau-ddimensiwn gyda chydrannau cyfoethog, dargludedd metelaidd, arwynebedd arwyneb penodol mawr, ac arwyneb gweithredol. Mae ganddo gyfraddau amsugno is-goch gwahanol yn y bandiau isgoch bron a chanol/is-goch ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn cuddliw is-goch, trawsnewid ffotothermol, a meysydd eraill yn ystod y blynyddoedd diwethaf.
(2).Cyfansoddion copr: Mae cyfansoddion copr sy'n cynnwys ffosfforws yn perfformio'n dda ymhlith amsugwyr isgoch, gan atal y ffenomen duu a achosir gan belydrau uwchfioled i bob pwrpas a chynnal trosglwyddiad golau gweladwy rhagorol a phriodweddau amsugno isgoch yn sefydlog am amser hir3.
Achosion cymhwyso ymarferol
(1). Cuddliw isgoch : Defnyddir deunyddiau MXene yn eang mewn cuddliw isgoch oherwydd eu priodweddau amsugno isgoch rhagorol. Gallant leihau nodweddion isgoch y targed yn effeithiol a gwella cuddio2.
(2).Trosi ffotothermol : Mae gan ddeunyddiau MXene nodweddion allyriadau isel yn y bandiau isgoch canol/pell, sy'n addas ar gyfer cymwysiadau trosi ffotothermol a gallant drosi ynni golau yn ynni gwres yn effeithlon2.
(3).Deunyddiau ffenestr: Defnyddir cyfansoddiadau resin sy'n cynnwys amsugyddion isgoch mewn deunyddiau ffenestr i rwystro pelydrau isgoch yn effeithiol a gwella effeithlonrwydd ynni 3.
Mae'r achosion cais hyn yn dangos amrywiaeth ac ymarferoldeb cyfansoddion metel mewn amsugno isgoch, yn enwedig eu rôl bwysig mewn gwyddoniaeth a diwydiant modern.
Gall cyfansoddion metel 2.Which amsugno pelydrau isgoch?
Mae cyfansoddion metel sy'n gallu amsugno pelydrau isgoch yn cynnwystun ocsid antimoni (ATO), indium tun ocsid (ITO), ocsid sinc alwminiwm (AZO), triocsid twngsten (WO3), tetroxide haearn (Fe3O4) a titanate strontiwm (SrTiO3).
2.1 Nodweddion amsugno isgoch cyfansoddion metel
Tun ocsid antimoni (ATO): Gall gysgodi golau is-goch bron â thonfedd sy'n fwy na 1500 nm, ond ni all gysgodi golau uwchfioled a golau isgoch â thonfedd llai na 1500 nm.
Tun Ocsid Indium (ITO): Yn debyg i ATO, mae'n cael yr effaith o gysgodi golau is-goch bron.
Sinc alwminiwm ocsid (AZO): Mae ganddo hefyd y swyddogaeth o gysgodi golau is-goch bron.
Twngsten triocsid (WO3): Mae ganddo effaith cyseiniant plasmon arwyneb lleol a mecanwaith amsugno polaron bach, gall gysgodi ymbelydredd isgoch gyda thonfedd o 780-2500 nm, ac nid yw'n wenwynig ac yn rhad.
Fe3O4: Mae ganddo briodweddau amsugno isgoch da ac ymateb thermol ac fe'i defnyddir yn aml mewn synwyryddion a synwyryddion isgoch.
Strontium titanate (SrTiO3): mae ganddo nodweddion amsugno isgoch a optegol rhagorol, sy'n addas ar gyfer synwyryddion a synwyryddion isgoch.
Erbium fflworid (ErF3): cyfansoddyn daear prin sy'n gallu amsugno pelydrau isgoch. Mae gan fflworid erbium grisialau lliw rhosyn, pwynt toddi o 1350 ° C, berwbwynt o 2200 ° C, a dwysedd o 7.814g / cm³. Fe'i defnyddir yn bennaf mewn haenau optegol, dopio ffibr, crisialau laser, deunyddiau crai un-grisial, mwyhaduron laser, ychwanegion catalydd, a meysydd eraill.
2.2 Cymhwyso cyfansoddion metel mewn deunyddiau amsugno isgoch
Defnyddir y cyfansoddion metel hyn yn eang mewn deunyddiau amsugno isgoch. Er enghraifft, defnyddir ATO, ITO, ac AZO yn aml mewn haenau diogelu dargludol, gwrthstatig, amddiffyn rhag ymbelydredd ac electrodau tryloyw; Defnyddir WO3 yn helaeth mewn amrywiol ddeunyddiau inswleiddio gwres, amsugno, ac adlewyrchiad isgoch oherwydd ei berfformiad cysgodi agos-is-goch rhagorol a'i briodweddau diwenwyn. Mae'r cyfansoddion metel hyn yn chwarae rhan bwysig ym maes technoleg isgoch oherwydd eu nodweddion amsugno isgoch unigryw.
2.3 Pa gyfansoddion pridd prin sy'n gallu amsugno pelydrau isgoch?
Ymhlith yr elfennau daear prin, gall lanthanum hexaboride a nano-maint lanthanum boride amsugno pelydrau isgoch.Lanthanum hexaboride (LaB6)yn ddeunydd a ddefnyddir yn eang mewn radar, awyrofod, diwydiant electroneg, offeryniaeth, offer meddygol, meteleg offer cartref, diogelu'r amgylchedd, a meysydd eraill. Yn benodol, mae grisial sengl lanthanum hexaboride yn ddeunydd ar gyfer gwneud tiwbiau electron pŵer uchel, magnetronau, trawstiau electron, trawstiau ïon, a chathodau cyflymydd.
Yn ogystal, mae gan boride lanthanum nano-raddfa hefyd yr eiddo o amsugno pelydrau isgoch. Fe'i defnyddir yn y cotio ar wyneb taflenni ffilm polyethylen i rwystro pelydrau isgoch rhag golau'r haul. Wrth amsugno pelydrau isgoch, nid yw boride lanthanum nano-raddfa yn amsugno gormod o olau gweladwy. Gall y deunydd hwn atal pelydrau isgoch rhag mynd i mewn i wydr ffenestr mewn hinsoddau poeth, a gall ddefnyddio ynni golau a gwres yn fwy effeithiol mewn hinsoddau oer.
Defnyddir elfennau daear prin yn eang mewn sawl maes, gan gynnwys milwrol, ynni niwclear, technoleg uchel, a chynhyrchion defnyddwyr dyddiol. Er enghraifft, defnyddir lanthanum i wella perfformiad tactegol aloion mewn arfau ac offer, defnyddir gadolinium a'i isotopau fel amsugnwyr niwtron yn y maes ynni niwclear, a defnyddir cerium fel ychwanegyn gwydr i amsugno pelydrau uwchfioled ac isgoch.
Gall Cerium, fel ychwanegyn gwydr, amsugno pelydrau uwchfioled ac isgoch ac mae bellach yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn gwydr ceir. Mae nid yn unig yn amddiffyn rhag pelydrau uwchfioled ond hefyd yn lleihau'r tymheredd y tu mewn i'r car, gan arbed trydan ar gyfer aerdymheru. Ers 1997, mae gwydr ceir Japaneaidd wedi'i ychwanegu â cerium ocsid, ac fe'i defnyddiwyd mewn automobiles ym 1996.
3.Properties a ffactorau dylanwadu o amsugno isgoch gan gyfansoddion metel
3.1 Mae priodweddau a ffactorau dylanwadol amsugno isgoch gan gyfansoddion metel yn bennaf yn cynnwys yr agweddau canlynol:
Amrediad cyfradd amsugno: Mae cyfradd amsugno cyfansoddion metel i belydrau isgoch yn amrywio yn dibynnu ar ffactorau megis math metel, cyflwr wyneb, tymheredd, a thonfedd pelydrau isgoch. Fel arfer mae gan fetelau cyffredin fel alwminiwm, copr a haearn gyfradd amsugno pelydrau isgoch rhwng 10% a 50% ar dymheredd ystafell. Er enghraifft, mae cyfradd amsugno arwyneb alwminiwm pur i belydrau isgoch ar dymheredd yr ystafell tua 12%, tra gall cyfradd amsugno arwyneb copr garw gyrraedd tua 40%.
3.2 Priodweddau a ffactorau dylanwadol amsugno isgoch gan gyfansoddion metel :
Mathau o fetelau: Mae gan wahanol fetelau strwythurau atomig a threfniadau electronau gwahanol, gan arwain at eu galluoedd amsugno gwahanol ar gyfer pelydrau isgoch.
Cyflwr arwyneb: Bydd garwedd, haen ocsid, neu orchudd yr arwyneb metel yn effeithio ar y gyfradd amsugno.
Tymheredd: Bydd newidiadau tymheredd yn newid y cyflwr electronig y tu mewn i'r metel, gan effeithio ar ei amsugno o belydrau isgoch.
Tonfedd isgoch: Mae gan wahanol donfeddi pelydrau isgoch alluoedd amsugno gwahanol ar gyfer metelau.
Newidiadau o dan amodau penodol: O dan rai amodau penodol, gall cyfradd amsugno pelydrau isgoch gan fetelau newid yn sylweddol. Er enghraifft, pan fydd wyneb metel wedi'i orchuddio â haen o ddeunydd arbennig, gellir gwella ei allu i amsugno pelydrau isgoch. Yn ogystal, gall newidiadau yng nghyflwr electronig metelau mewn amgylcheddau tymheredd uchel hefyd arwain at gynnydd yn y gyfradd amsugno.
Meysydd cais: Mae gan briodweddau amsugno isgoch cyfansoddion metel werth cymhwysiad pwysig mewn technoleg isgoch, delweddu thermol, a meysydd eraill. Er enghraifft, trwy reoli cotio neu dymheredd arwyneb metel, gellir addasu ei amsugno o belydrau isgoch, gan ganiatáu cymwysiadau mewn mesur tymheredd, delweddu thermol, ac ati.
Dulliau Arbrofol a Chefndir Ymchwil: Penderfynodd ymchwilwyr gyfradd amsugno pelydrau isgoch gan fetelau trwy fesuriadau arbrofol ac astudiaethau proffesiynol. Mae'r data hyn yn bwysig ar gyfer deall priodweddau optegol cyfansoddion metel a datblygu cymwysiadau cysylltiedig.
I grynhoi, mae llawer o ffactorau'n effeithio ar briodweddau amsugno isgoch cyfansoddion metel a gallant newid yn sylweddol o dan amodau gwahanol. Defnyddir yr eiddo hyn yn helaeth mewn llawer o feysydd.