Hvad er princippet om metalforbindelser, der absorberer infrarøde stråler, og hvad er dens påvirkende faktorer?
Metalforbindelser, inklusive sjældne jordforbindelser, spiller en afgørende rolle i infrarød absorption. Som førende inden for sjældne metal og sjældne jordforbindelser,Urbanmines tech. Co., Ltd. Serverer næsten 1/8 af verdens kunder til infrarød absorption. For at tackle vores kunders tekniske forespørgsler om denne sag har vores virksomheds forsknings- og udviklingscenter udarbejdet denne artikel for at give svar
1. Princippet og karakteristika ved infrarød absorption med metalforbindelser
Princippet om infrarød absorption af metalforbindelser er hovedsageligt baseret på vibrationen af deres molekylære struktur og kemiske bindinger. Infrarøde spektroskopiundersøgelser molekylstruktur ved at måle overgangen af intramolekylær vibration og rotationsenerginiveau. Vibrationen af kemiske bindinger i metalforbindelser vil føre til infrarød absorption, især metal-organiske bindinger i metalorganiske forbindelser, vibrationen af mange uorganiske bindinger og krystalrammens vibration, der vises i forskellige regioner af infrarød spektrum.
Ydeevne af forskellige metalforbindelser i infrarøde spektre:
(1. Det har forskellige infrarøde absorptionshastigheder i de næsten infrarøde og midt-/fjerninfrarøde bånd og er blevet vidt brugt i infrarød camouflage, fototermisk konvertering og andre felter i de senere år.
)
Praktiske applikationssager
(1) .Infrared camouflage: Mxenmaterialer er vidt brugt i infrarød camouflage på grund af deres fremragende infrarøde absorptionsegenskaber. De kan effektivt reducere målets infrarøde egenskaber og forbedre skjult2.
)
.
Disse applikationssager viser mangfoldigheden og det praktiske af metalforbindelser i infrarød absorption, især deres vigtige rolle i moderne videnskab og industri.
2. Hvilke metalforbindelser kan absorbere infrarøde stråler?
Metalforbindelser, der kan absorbere infrarøde stråler inkludererAntimon tinoxid (ATO), Indium tinoxid (ITO), aluminiumszinkoxid (AZO), wolframtrioxid (WO3), jerntetroxid (Fe3O4) og strontiumtitanat (SRTIO3).
2.1 Infrarøde absorptionskarakteristika for metalforbindelser
Antimon tinoxid (ATO): Det kan beskytte nær-infrarødt lys med en bølgelængde større end 1500 nm, men kan ikke beskytte ultraviolet lys og infrarødt lys med en bølgelængde mindre end 1500 nm.
Indium tinoxid (ITO): I lighed med ATO har det effekten af afskærmning næsten infrarød lys.
Zinkaluminiumoxid (AZO): Det har også funktionen af afskærmning af nær-infrarødt lys.
Wolfram-trioxid (WO3): Det har en lokaliseret overfladeplasmonresonanseffekt og lille polaronabsorptionsmekanisme, kan afskærme infrarød stråling med en bølgelængde på 780-2500 nm og er ikke-toksisk og billig.
FE3O4: Det har god infrarød absorptions- og termisk responsegenskaber og bruges ofte i infrarøde sensorer og detektorer.
Strontiumtitanat (SRTIO3): Har fremragende infrarød absorption og optiske egenskaber, der er egnede til infrarøde sensorer og detektorer.
Erbiumfluorid (ERF3): er en sjælden jordforbindelse, der kan absorbere infrarøde stråler. Erbiumfluorid har rosefarvede krystaller, et smeltepunkt på 1350 ° C, et kogepunkt på 2200 ° C og en densitet på 7,814 g/cm³. Det bruges hovedsageligt i optiske belægninger, fiberdoping, laserkrystaller, enkeltkrystall-råvarer, laserforstærkere, katalysatortilsætningsstoffer og andre felter.
2.2 Påføring af metalforbindelser i infrarøde absorberende materialer
Disse metalforbindelser er vidt brugt i infrarøde absorptionsmaterialer. For eksempel bruges ATO, ITO og AZO ofte i gennemsigtige ledende, antistatiske, strålebeskyttelsesbelægninger og gennemsigtige elektroder; WO3 er vidt brugt i forskellige varmeisolerings-, absorptions- og reflektionsinfrarøde materialer på grund af dets fremragende nær-infrarøde afskærmningsydelse og ikke-giftige egenskaber. Disse metalforbindelser spiller en vigtig rolle inden for infrarød teknologi på grund af deres unikke infrarøde absorptionsegenskaber.
2.3 Hvilke sjældne jordforbindelser kan absorbere infrarøde stråler?
Blandt de sjældne jordelementer kan lanthanum hexaborid og nano-størrelse lanthanum boride absorbere infrarøde stråler.Lanthanum hexaborid (lab6)er et materiale, der er vidt brugt i radar, rumfart, elektronikindustri, instrumentering, medicinsk udstyr, hjemmeapparatmetallurgi, miljøbeskyttelse og andre felter. Især er lanthanum hexaborid enkeltkrystall et materiale til fremstilling af elektronrør med høj effekt, magnetoner, elektronstråler, ionbjælker og acceleratorkatoder.
Derudover har nano-skala lanthanum Boride også egenskaben ved at absorbere infrarøde stråler. Det bruges i belægningen på overfladen af polyethylenfilmark til at blokere infrarøde stråler fra sollys. Mens absorberende infrarøde stråler, absorberer nano-skala lanthanum Boride ikke for meget synligt lys. Dette materiale kan forhindre infrarøde stråler i at komme ind i vinduesglas i varmt klima og kan mere effektivt bruge lys og varmeenergi i kolde klimaer.
Sjældne jordelementer er vidt brugt inden for mange områder, herunder militær, kerneenergi, højteknologi og daglige forbrugerprodukter. For eksempel bruges lanthanum til at forbedre den taktiske ydeevne for legeringer i våben og udstyr, gadolinium og dets isotoper bruges som neutronabsorbenter i kerneenergifeltet, og cerium bruges som et glasadditiv til at absorbere ultraviolet og infrarøde stråler.
Cerium kan som et glasadditiv absorbere ultraviolet og infrarøde stråler og er nu vidt brugt i bilglas. Det beskytter ikke kun mod ultraviolette stråler, men reducerer også temperaturen inde i bilen og sparer således elektricitet til aircondition. Siden 1997 er japansk bilglas tilsat med ceriumoxid, og det blev brugt i biler i 1996.
3.Properties og påvirkende faktorer for infrarød absorption af metalforbindelser
3.1 Egenskaber og påvirkningsfaktorer for infrarød absorption af metalforbindelser inkluderer hovedsageligt følgende aspekter:
Absorptionshastighedsområde: Absorptionshastigheden for metalforbindelser til infrarøde stråler varierer afhængigt af faktorer som metaltype, overfladetilstand, temperatur og bølgelængde af infrarøde stråler. Almindelige metaller såsom aluminium, kobber og jern har normalt en absorptionshastighed af infrarøde stråler mellem 10% og 50% ved stuetemperatur. For eksempel er absorptionshastigheden for ren aluminiumsoverflade til infrarøde stråler ved stuetemperatur ca. 12%, mens absorptionshastigheden for ru kobberoverflade kan nå ca. 40%.
3.2Properties og påvirkende faktorer for infrarød absorption med metalforbindelser:
Types af metaller: Forskellige metaller har forskellige atomstrukturer og elektronarrangementer, hvilket resulterer i deres forskellige absorptionsfunktioner for infrarøde stråler.
Surface -tilstand: Ruhed, oxidlag eller belægning af metaloverfladen vil påvirke absorptionshastigheden.
Memperatur: Temperaturændringer vil ændre den elektroniske tilstand inde i metallet og derved påvirke dens absorption af infrarøde stråler.
Infrared bølgelængde: Forskellige bølgelængder af infrarøde stråler har forskellige absorptionsfunktioner for metaller.
Ældre under specifikke betingelser : Under visse specifikke betingelser kan absorptionshastigheden af infrarøde stråler med metaller ændre sig markant. For eksempel, når en metaloverflade er belagt med et lag af specielt materiale, kan dets evne til at absorbere infrarøde stråler forbedres. Derudover kan ændringer i den elektroniske tilstand af metaller i miljøer med høj temperatur også føre til en stigning i absorptionshastigheden.
Anvendelsesfelter: De infrarøde absorptionsegenskaber af metalforbindelser har en vigtig påføringsværdi i infrarød teknologi, termisk billeddannelse og andre felter. For eksempel ved at kontrollere belægningen eller temperaturen på en metaloverflade, kan dens absorption af infrarøde stråler justeres, hvilket tillader anvendelser i temperaturmåling, termisk billeddannelse osv.
Experimentale metoder og forskningsbaggrund: Forskere bestemte absorptionshastigheden for infrarøde stråler ved metaller gennem eksperimentelle målinger og professionelle studier. Disse data er vigtige for at forstå de optiske egenskaber ved metalforbindelser og udvikle relaterede applikationer.
Sammenfattende påvirkes de infrarøde absorptionsegenskaber af metalforbindelser af mange faktorer og kan ændre sig markant under forskellige forhold. Disse egenskaber er vidt brugt på mange felter.