Milline on metalliühendite imavate infrapunakiired ja millised on selle mõjutavad tegurid?
Metalliühendid, sealhulgas haruldaste muldmetallide ühendid, mängivad olulist rolli infrapuna imendumisel. Haruldaste metalli- ja haruldaste muldmetallide ühendite juhina,Urbanmines Tech. Co., Ltd. Teenib infrapuna imendumise eest ligi 1/8 maailma klientidest. Klientide tehniliste uurimiste lahendamiseks selles küsimuses on meie ettevõtte teadus- ja arenduskeskus koostanud selle artikli, et pakkuda vastuseid
1.Kuista infrapunade imendumise põhimõte ja omadused metalliühendite poolt
Infrapunade imendumise põhimõte metalliühendite poolt põhineb peamiselt nende molekulaarstruktuuri ja keemiliste sidemete vibratsioonil. Infrapunaspektroskoopia uurib molekulaarset struktuuri, mõõtes molekulisisese vibratsiooni ja pöördeenergia taseme üleminekut. Keemiliste sidemete vibratsioon metalliühendites põhjustab infrapunade imendumist, eriti metall-orgaanilisi sidemeid metall-orgaanilistes ühendites, paljude anorgaaniliste sidemete vibratsiooni ja kristallraami vibratsiooni, mis ilmub infrapunaspektri erinevates piirkondades.
Erinevate metalliühendite jõudlus infrapunaspektrites:
(1) .mkseenmaterjal: mkseen on kahemõõtmeline üleminekumetalli süsinik/lämmastikuühend, millel on rikkalikud komponendid, metallijuhtivus, suur spetsiifiline pindala ja aktiivne pind. Sellel on infrapuna neeldumiskiirus lähikuu ja keskmise ja kaugema infrapuna ribades ning seda on viimastel aastatel laialdaselt kasutatud infrapunakamuflaaži, fototermilise muundamise ja muude põldude korral.
(2).
Praktilised rakendusjuhtumid
(1). Nad saavad tõhusalt vähendada sihtmärgi infrapunaomadusi ja parandada varjamist2.
(2).
(3) .Window Materials: Aknamaterjalides kasutatakse infrapunakiirte tõhusaks blokeerimiseks ja energiatõhususe parandamiseks 3.
Need rakendusjuhtumid näitavad metalliühendite mitmekesisust ja praktilisust infrapuna imendumisel, eriti nende olulist rolli tänapäevases teaduses ja tööstuses.
2.Millised metalliühendid võivad imada infrapunakiired?
Metalliühendid, mis võivad infrapunakiirte imendudaAntimon tinaoksiid (ATO), indium tinaoksiid (Ito), alumiinium tsinkoksiid (Azo), volframtrioksiid (WO3), raudtetroksiid (FE3O4) ja strontsiumitanaat (SRTIO3).
2.1 Metalliühendite infrapuna neeldumisomadused
Antoony tinaoksiid (ATO): see võib kaitsta lähedast valgust, mille lainepikkus on suurem kui 1500 nm, kuid ei saa kaitsta ultraviolettvalgust ja infrapunavalgust lainepikkusega alla 1500 nm.
Indium tinaoksiid (ITO): sarnaselt ATO-ga mõjutab see kaitmist infrapunavalgust.
Tsingi alumiiniumoksiid (AZO): sellel on ka infrapunavalguse varjestuse funktsioon.
Volframtioksiid (WO3): sellel on lokaliseeritud pinnaplasmonresonantsefekt ja väike polaroni neeldumismehhanism, võib kaitsta infrapunakiirgust lainepikkusega 780-2500 nm ning on mittetoksiline ja odav.
Fe3o4: sellel on hea infrapuna neeldumine ja soojusreaktsiooni omadused ning seda kasutatakse sageli infrapunaandurites ja detektorites.
Strontium titanaat (SRTIO3): sellel on suurepärased infrapunade imendumise ja optilised omadused, mis sobib infrapunaandurite ja detektorite jaoks.
Erbium fluoriiid (ERF3): on haruldane muinasjutuline ühend, mis võib imada infrapunakiirte. Erbiumfluoriidil on roosivärvi kristallid, sulamispunkt 1350 ° C, keemistemperatuur 2200 ° C ja tihedus 7,814 g/cm³. Seda kasutatakse peamiselt optiliste kattete, kiudude dopingu, laserkristallide, ühekristalliliste toorainete, laservõimendite, katalüsaatori lisandite ja muude põldude korral.
2.2 Metalliühendite pealekandmine infrapuna -neeldumismaterjalides
Neid metalliühendeid kasutatakse laialdaselt infrapuna neeldumismaterjalides. Näiteks kasutatakse ATO, ITO ja AZO -d sageli läbipaistva juhtiva, antistaatilise, kiirguskaitsekatte ja läbipaistvate elektroodide korral; WO3-d kasutatakse laialdaselt erinevates soojusisolatsioonis, imendumises ja peegelduse infrapuna materjalides tänu selle suurepärasele infrapunakaitsetulestiku ja mittetoksiliste omaduste tõttu. Need metalliühendid mängivad olulist rolli infrapuna tehnoloogia valdkonnas tänu nende ainulaadse infrapuna neeldumise omadustele.
2.3 Millised haruldaste muldmetallide ühendid võivad imada infrapunakiired?
Haruldaste muldmetallide elementide hulgas võivad lantanum heksaboriid ja nanosuurused lantaan-boriidid imada infrapunakiired.Lanthanum heksaboriid (lab6)on materjal, mida kasutatakse laialdaselt radaris, kosmoses, elektroonikatööstuses, mõõteriistades, meditsiiniseadmetes, koduseadme metallurgias, keskkonnakaitses ja muudes põldudes. Eelkõige on Lanthanum heksaboriidi üksikkristall materjal suure võimsusega elektronide torude, magnetroonide, elektrontalade, ioontalade ja kiirendi katoodide valmistamiseks.
Lisaks on nanoskaalal lantanum boriidil ka infrapunakiirte absorbeerimine. Seda kasutatakse polüetüleenkilelehtede pinnal kattes päikesevalguse infrapunakiiride blokeerimiseks. Infrapunakiirte neelamise ajal ei ima nanoskaala lantaan-boriid liiga palju nähtavat valgust. See materjal võib takistada infrapunakiiride sisenemist kuuma kliimaga aknaklaasi ja suudab külma kliima korral tõhusamalt kasutada kerget ja soojusenergiat.
Haruldaste muldmetallide elemente kasutatakse laialdaselt paljudes valdkondades, sealhulgas sõjaväe, tuumaenergia, kõrgtehnoloogia ja igapäevaste tarbekaupade jaoks. Näiteks kasutatakse Lanthanumit relvade ja seadmete sulamite taktikalise jõudluse parandamiseks, gadoliiniumi ja selle isotoope kasutatakse tuumaenergia väljal neutronite absorbeerijatena ning klaasi lisandina kasutatakse klaasi lisandina ultraviolettkiirguse ja infrapunakiiridena.
Cerium kui klaasist lisand võib imada ultraviolettkiirguse ja infrapunakiirte ning seda kasutatakse nüüd laialdaselt autoklaasis. See mitte ainult ei kaitse ultraviolettkiirte eest, vaid vähendab ka auto temperatuuri, säästes sellega elektrit kliimaseadmeks. Alates 1997. aastast on Ceriumoksiidiga lisatud Jaapani autoklaas ja seda kasutati autodes 1996. aastal.
3. Metalliühendite infrapunade imendumise mõjud ja mõjutavad tegurid
3.1Kuised ja infrapunade imendumise omadused ja mõjutavad tegurid metalliühenditega hõlmavad peamiselt järgmisi aspekte:
Neeldumiskiiruse vahemik: metalliühendite neeldumiskiirus infrapunakiirteni varieerub sõltuvalt sellistest teguritest nagu metalli tüüp, pinna olek, temperatuur ja infrapunakiirte lainepikkus. Tavalistel metallidel, nagu alumiinium, vask ja raud, on toatemperatuuril tavaliselt 10–50% vahemikus infrapunakiired. Näiteks on puhta alumiiniumist pinna neeldumiskiirus infrapunakiirte toatemperatuuril umbes 12%, samas kui kareda vase pinna neeldumiskiirus võib ulatuda umbes 40%-ni.
3.2 Propertsid ja mõjutavad infrapunade imendumise tegurid metalliühendite poolt:
Metallide tüübid: erinevatel metallidel on erinevad aatomstruktuurid ja elektronide paigutus, mille tulemuseks on nende erinevad neeldumisvõimalused infrapunakiirte jaoks.
Surpinna tingimus: metalli pinna karedus, oksiidikiht või kate mõjutab neeldumiskiirust.
Temperatuur: temperatuurimuutused muudavad metalli sees olevat elektroonilist olekut, mõjutades sellega infrapunakiirte imendumist.
Inframoteeritud lainepikkus
Mõõdud konkreetsetes tingimustes Näiteks kui metallpind on kaetud spetsiaalse materjali kihiga, saab selle võime imada infrapunakiiri. Lisaks võivad metallide elektroonilise oleku muutused kõrge temperatuuriga keskkonnas põhjustada ka neeldumiskiiruse suurenemist.
Rakendusväljad: metalliühendite infrapuna neeldumisomadustel on oluline rakenduslik väärtus infrapunatehnoloogias, termilises kuvamises ja muudes väljades. Näiteks metallpinna katte või temperatuuri juhtimisel saab selle infrapunakiirte imendumist reguleerida, võimaldades rakendusi temperatuuri mõõtmisel, termilisel pildistamisel jne.
Eksperimentaalsed meetodid ja uurimistöö taust: Teadlased määrasid metallide infrapunakiiride neeldumise kiiruse eksperimentaalsete mõõtmiste ja kutseõpingute abil. Need andmed on olulised metalliühendite optiliste omaduste mõistmiseks ja seotud rakenduste väljatöötamiseks.
Kokkuvõtlikult mõjutavad metalliühendite infrapuna neeldumisomadused paljud tegurid ja need võivad erinevates tingimustes märkimisväärselt muutuda. Neid omadusi kasutatakse laialdaselt paljudes valdkondades.