Kio estas la principo de metalaj komponaĵoj absorbantaj infraruĝajn radiojn kaj kiuj estas ĝiaj influaj faktoroj?
Metalkompundaĵoj, inkluzive de rarateraj kunmetaĵoj, ludas decidan rolon en infraruĝa sorbado. Kiel gvidanto en maloftaj metalaj kaj maloftaj teraj kunmetaĵoj,UrbanMines Tech. Co., Ltd. servas preskaŭ 1/8 el la mondaj klientoj por infraruĝa sorbado. Por trakti teknikajn demandojn de niaj klientoj pri ĉi tiu afero, la esploro kaj disvolva centro de nia kompanio kompilis ĉi tiun artikolon por doni respondojn.
1.La principo kaj karakterizaĵoj de transruĝa sorbado de metalaj komponaĵoj
La principo de infraruĝa sorbado de metalaj komponaĵoj baziĝas ĉefe sur la vibro de ilia molekula strukturo kaj kemiaj ligoj. Infraruĝa spektroskopio studas molekulan strukturon per mezurado de la transiro de intramolekula vibrado kaj rotaciaj energiniveloj. La vibro de kemiaj ligoj en metalaj komponaĵoj kondukos al infraruĝa sorbado, precipe metal-organikaj ligoj en metal-organikaj komponaĵoj, la vibro de multaj neorganikaj ligoj, kaj la kristalframa vibro, kiu aperos en malsamaj regionoj de la infraruĝa spektro.
Efikeco de malsamaj metalkunmetaĵoj en infraruĝaj spektroj:
(1).MXene-materialo: MXene estas dudimensia transira metalo-karbona/nitrogena komponaĵo kun riĉaj komponantoj, metala kondukteco, granda specifa surfaco kaj aktiva surfaco. Ĝi havas malsamajn infraruĝajn absorbajn indicojn en la preskaŭ-infraruĝaj kaj mez-/malproksimaj infraruĝaj bandoj kaj estis vaste uzita en infraruĝa kamuflado, fototermika konvertiĝo, kaj aliaj kampoj en la lastaj jaroj.
(2).Kupraj komponaĵoj : Fosfor-enhavantaj kupraj komponaĵoj bone funkcias inter infraruĝaj absorbiloj, efike malhelpante la nigrigan fenomenon kaŭzitan de transviolaj radioj kaj konservante bonegan videblan lumtransmision kaj infraruĝajn sorbajn propraĵojn stabile dum longa tempo3.
Praktikaj aplikaj kazoj
(1).Infraruĝa kamuflado: MXene-materialoj estas vaste uzataj en infraruĝa kamuflado pro siaj bonegaj transruĝaj absorbaj propraĵoj. Ili povas efike redukti la infraruĝajn trajtojn de la celo kaj plibonigi kaŝadon2.
(2).Fototermika konvertiĝo: MXene-materialoj havas malaltajn emisiajn karakterizaĵojn en la mezaj/malproksimaj infraruĝaj bandoj, kiuj taŭgas por fototermikaj konvertiĝo-aplikoj kaj povas efike konverti luma energio en varmegon2.
(3).Fenestraj materialoj: Rezinaj komponaĵoj enhavantaj infraruĝajn absorbilojn estas uzataj en fenestraj materialoj por efike bloki transruĝajn radiojn kaj plibonigi energian efikecon 3.
Ĉi tiuj aplikaj kazoj montras la diversecon kaj praktikecon de metalaj komponaĵoj en infraruĝa sorbado, precipe sian gravan rolon en moderna scienco kaj industrio.
2.Kiu metalaj komponaĵoj povas sorbi infraruĝajn radiojn?
Metalaj kunmetaĵoj kiuj povas sorbi infraruĝajn radiojn inkluzivasantimona stana oksido (ATO), india stana oksido (ITO), aluminia zinkoksido (AZO), volframtrioksido (WO3), fera tetroksido (Fe3O4) kaj stronciotitanato (SrTiO3).
2.1 Infraruĝaj absorbaj trajtoj de metalaj komponaĵoj
Antimona stana oksido (ATO): Ĝi povas ŝirmi preskaŭ-infraruĝan lumon kun ondolongo pli granda ol 1500 nm, sed ne povas ŝirmi transviola lumon kaj infraruĝan lumon kun ondolongo malpli ol 1500 nm.
India Stana Oksido (ITO): Simile al ATO, ĝi havas la efikon de ŝirmado de preskaŭ-infraruĝa lumo.
Zinka aluminio-oksido (AZO): Ĝi ankaŭ havas la funkcion ŝirmi preskaŭ-infraruĝan lumon.
Volframtrioksido (WO3): Ĝi havas lokalizitan surfacan plasmon-resonancan efikon kaj malgrandan polaron-sorbadmekanismon, povas ŝirmi infraruĝan radiadon kun ondolongo de 780-2500 nm, kaj estas netoksa kaj malmultekosta.
Fe3O4: Ĝi havas bonajn infraruĝajn sorbadon kaj termikan respondajn proprietojn kaj ofte estas uzata en infraruĝaj sensiloj kaj detektiloj.
Stroncio-titanato (SrTiO3): havas bonegan infraruĝan sorbadon kaj optikajn ecojn, taŭgajn por infraruĝaj sensiloj kaj detektiloj.
Erbiumfluorido (ErF3): estas rara tero kunmetaĵo kiu povas sorbi infraruĝajn radiojn. Erbiumfluorido havas rozkolorajn kristalojn, frostopunkton de 1350 °C, bolpunkton de 2200 °C, kaj densecon de 7.814g/cm³. Ĝi estas ĉefe uzata en optikaj tegaĵoj, fibro-dopado, laseraj kristaloj, unu-kristalaj krudaĵoj, laseraj amplifiloj, katalizilaj aldonaĵoj kaj aliaj kampoj.
2.2 Apliko de metalaj komponaĵoj en infraruĝaj absorbaj materialoj
Ĉi tiuj metalaj komponaĵoj estas vaste uzataj en infraruĝaj absorbaj materialoj. Ekzemple, ATO, ITO kaj AZO estas ofte uzataj en travideblaj konduktaj, kontraŭstatikaj, radioprotektaj tegaĵoj kaj travideblaj elektrodoj; WO3 estas vaste uzata en diversaj varmoizolado, sorbado kaj reflektado de infraruĝaj materialoj pro ĝia bonega preskaŭ-infraruĝa ŝirmado kaj ne-toksaj propraĵoj. Ĉi tiuj metalaj komponaĵoj ludas gravan rolon en la kampo de infraruĝa teknologio pro siaj unikaj infraruĝaj absorbaj trajtoj.
2.3 Kiuj rarateraj kunmetaĵoj povas sorbi infraruĝajn radiojn?
Inter la raraj elementoj, lantanheksaborido kaj nano-granda lantanborido povas sorbi infraruĝajn radiojn.Lantana heksaborido (LaB6)estas materialo vaste uzata en radaro, aerospaco, elektronika industrio, instrumentado, medicina ekipaĵo, hejmaparato metalurgio, mediprotekto kaj aliaj kampoj. Aparte, lantana heksaborida ununura kristalo estas materialo por farado de alt-motoraj elektrontuboj, magnetronoj, elektronradioj, jonaj radioj kaj akcelilkatodoj.
Krome, nanoskala lantanoborido ankaŭ havas la econ absorbi infraruĝajn radiojn. Ĝi estas uzata en la tegaĵo sur la surfaco de polietilenaj filmfolioj por bloki infraruĝajn radiojn de sunlumo. Dum sorbado de infraruĝaj radioj, nanoskala lantanoborido ne sorbas tro multe da videbla lumo. Ĉi tiu materialo povas malhelpi infraruĝajn radiojn eniri fenestran vitron en varmaj klimatoj, kaj povas pli efike utiligi lumon kaj varmegan energion en malvarmaj klimatoj.
Elementoj de rara tero estas vaste uzataj en multaj kampoj, inkluzive de milita, nuklea energio, alta teknologio kaj ĉiutagaj konsumaj produktoj. Ekzemple, lantano estas uzata por plibonigi la taktikan agadon de alojoj en armiloj kaj ekipaĵo, gadolinio kaj ĝiaj izotopoj estas uzataj kiel neŭtronsorbiloj en la nuklea energio, kaj cerio estas uzata kiel vitra aldonaĵo por sorbi transviolajn kaj infraruĝajn radiojn.
Cerio, kiel vitra aldonaĵo, povas sorbi ultraviolajn kaj infraruĝajn radiojn kaj nun estas vaste uzata en aŭta vitro. Ĝi ne nur protektas kontraŭ ultraviolaj radioj sed ankaŭ reduktas la temperaturon ene de la aŭto, tiel ŝparante elektron por klimatizilo. Ekde 1997, japana aŭta vitro estis aldonita kun ceriooksido, kaj ĝi estis uzita en aŭtoj en 1996.
3.Properties kaj influaj faktoroj de transruĝa sorbado de metalaj komponaĵoj
3.1 La propraĵoj kaj influfaktoroj de infraruĝa sorbado de metalaj komponaĵoj ĉefe inkluzivas la jenajn aspektojn:
Intervalo de sorbado: La sorbada indico de metalaj komponaĵoj al infraruĝaj radioj varias depende de faktoroj kiel metala tipo, surfaca stato, temperaturo kaj ondolongo de infraruĝaj radioj. Oftaj metaloj kiel ekzemple aluminio, kupro, kaj fero kutime havas sorbadon de infraruĝaj radioj inter 10% kaj 50% ĉe ĉambra temperaturo. Ekzemple, la absorba indico de pura aluminiosurfaco al infraruĝaj radioj ĉe ĉambra temperaturo estas proksimume 12%, dum la absorba indico de malglata kupra surfaco povas atingi ĉirkaŭ 40%.
3.2 Propraĵoj kaj influfaktoroj de infraruĝa sorbado de metalaj komponaĵoj:
Tipoj de metaloj: Malsamaj metaloj havas malsamajn atomstrukturojn kaj elektronajn aranĝojn, rezultigante siajn malsamajn sorbkapablojn por infraruĝaj radioj.
Surfaca kondiĉo: La malglateco, oksida tavolo aŭ tegaĵo de la metala surfaco influos la absorban indicon.
Temperatura: Temperaturŝanĝoj ŝanĝos la elektronikan staton ene de la metalo, tiel influante ĝian sorbadon de infraruĝaj radioj.
Infraruĝa ondolongo: Malsamaj ondolongoj de infraruĝaj radioj havas malsamajn sorbkapablojn por metaloj.
Ŝanĝoj sub specifaj kondiĉoj: Sub certaj specifaj kondiĉoj, la sorbada indico de infraruĝaj radioj de metaloj povas ŝanĝiĝi signife. Ekzemple, kiam metala surfaco estas kovrita per tavolo de speciala materialo, ĝia kapablo sorbi infraruĝajn radiojn povas esti plibonigita. Krome, ŝanĝoj en la elektronika stato de metaloj en alt-temperaturaj medioj ankaŭ povas konduki al pliiĝo en la sorbada indico.
Aplikaj kampoj: La infraruĝaj absorbaj propraĵoj de metalaj komponaĵoj havas gravan aplikaĵon en infraruĝa teknologio, termika bildigo kaj aliaj kampoj. Ekzemple, kontrolante la tegaĵon aŭ temperaturon de metalsurfaco, ĝia sorbado de infraruĝaj radioj povas esti alĝustigita, permesante aplikojn en temperaturmezurado, termika bildigo, ktp.
Eksperimentaj Metodoj kaj Esplora Fono: Esploristoj determinis la absorbadon de infraruĝaj radioj de metaloj per eksperimentaj mezuradoj kaj profesiaj studoj. Ĉi tiuj datumoj estas gravaj por kompreni la optikajn ecojn de metalaj komponaĵoj kaj disvolvi rilatajn aplikojn.
En resumo, la infraruĝaj absorbaj propraĵoj de metalaj komponaĵoj estas tuŝitaj de multaj faktoroj kaj povas ŝanĝiĝi signife sub malsamaj kondiĉoj. Ĉi tiuj propraĵoj estas vaste uzataj en multaj kampoj.