Zein da konposatu metalikoen printzipioa izpi infragorriak xurgatzen dituztenak eta zeintzuk dira haren eragin-faktoreak?
Metal konposatuek, lur arraroen konposatuak barne, ezinbestekoa dute infragorrien xurgapenean. Metal arraroen eta lur arraroen konposatuetan lider gisa,UrbanMines Tech. Co., Ltd. Munduko bezeroen ia 1/8ri infragorrien xurgapenerako balio du. Gure bezeroen gai honi buruzko kontsulta teknikoak konpontzeko, gure konpainiako ikerketa eta garapen zentroak artikulu hau bildu du erantzunak emateko.
1.Konposatu metalikoek infragorrien xurgapenaren printzipioa eta ezaugarriak
Konposatu metalikoek infragorrien xurgapenaren printzipioa egitura molekularren eta lotura kimikoen bibrazioan oinarritzen da batez ere. Espektroskopia infragorriak egitura molekularra aztertzen du molekula barneko bibrazioen eta biraketa-energia-mailen trantsizioa neurtuz. Konposatu metalikoen lotura kimikoen bibrazioak infragorrien xurgapena ekarriko du, batez ere metal-organikoak konposatu metal-organikoetan, lotura ez-organiko askoren bibrazioa eta kristalezko markoaren bibrazioa, infragorrien espektroaren eskualde ezberdinetan agertuko direnak.
Metal konposatu ezberdinen errendimendua infragorrien espektroetan:
(1).MXene materiala: MXene bi dimentsioko trantsizio metal-karbono/nitrogeno konposatu bat da, osagai aberatsak, eroankortasun metalikoa, azalera espezifiko handia eta gainazal aktiboa. Infragorriaren xurgapen-tasa desberdinak ditu infragorri hurbileko eta infragorri ertain/urruneko bandetan eta oso erabilia izan da infragorrien kamuflajean, konbertsio fototermikoan eta beste esparru batzuetan.
(2).Kobre-konposatuak: Fosforoa duten kobre-konposatuek ondo funtzionatzen dute infragorrien xurgatzaileen artean, izpi ultramoreek eragindako belzte-fenomenoa eraginkortasunez saihestuz eta argi ikusgaiaren transmisio bikaina eta infragorrien xurgapen-propietateak egonkor mantenduz denbora luzez3.
Aplikazio praktikoak
(1).Infragorrien kamuflajea: MXene materialak oso erabiliak dira infragorrien kamuflajean infragorrien xurgapen propietate bikainengatik. Helburuaren infragorrien ezaugarriak modu eraginkorrean murrizten dituzte eta ezkutatzea hobetu dezakete2.
(2).Bihurketa fototermikoa: MXene materialek isurpen baxuko ezaugarriak dituzte infragorri ertain/urruneko bandetan, konbertsio fototermikoko aplikazioetarako egokiak eta argi-energia modu eraginkorrean bihurtu dezaketen bero-energia2.
(3).Leiho-materialak: xurgatzaile infragorriak dituzten erretxina-konposizioak leiho-materialetan erabiltzen dira izpi infragorriak modu eraginkorrean blokeatzeko eta energia-eraginkortasuna hobetzeko 3.
Aplikazio kasu hauek konposatu metalikoen aniztasuna eta praktikotasuna erakusten dute infragorrien xurgapenean, batez ere zientzia eta industria modernoan duten zeregin garrantzitsua.
2.Zein metal konposatu xurga ditzakete izpi infragorriak?
Izpi infragorriak xurga ditzaketen konposatu metalikoen artean daudeantimonio eztainu oxidoa (ATO), indio eztainu oxidoa (ITO), aluminio zink oxidoa (AZO), wolframio trioxidoa (WO3), burdin tetroxidoa (Fe3O4) eta estronzio titanatoa (SrTiO3).
2.1 Konposatu metalikoen infragorrien xurgapenaren ezaugarriak
Antimonio eztainu oxidoa (ATO): 1500 nm-tik gorako uhin-luzera duen infragorri hurbileko argia babestu dezake, baina ezin du babestu 1500 nm-tik beherako uhin-luzera duen argi ultramorea eta infragorria.
Indio Eztain Oxidoa (ITO): ATOren antzera, infragorri hurbileko argia babesteko eragina du.
Zink aluminio oxidoa (AZO): Infragorri hurbileko argia babesteko funtzioa ere badu.
Tungsteno trioxidoa (WO3): gainazaleko plasmoi erresonantzia efektu lokalizatua eta polaroi xurgapen mekanismo txikia ditu, 780-2500 nm-ko uhin-luzera duen erradiazio infragorria babestu dezake eta ez da toxikoa eta merkea da.
Fe3O4: infragorrien xurgapen eta erantzun termikoaren propietate onak ditu eta infragorrien sentsore eta detektagailuetan erabiltzen da sarritan.
Estronzio titanatoa (SrTiO3): infragorrien xurgapena eta propietate optiko bikainak ditu, infragorri sentsoreetarako eta detektagailuetarako egokia.
Erbio fluoruroa (ErF3): izpi infragorriak xurga ditzakeen lur arraroen konposatu bat da. Erbio fluoruroak arrosa koloreko kristalak ditu, 1350 °C-ko urtze-puntua, 2200 °C-ko irakite-puntua eta 7,814g/cm³-ko dentsitatea. Batez ere estaldura optikoetan, zuntz dopinetan, laser kristaletan, kristal bakarreko lehengaietan, laser anplifikadoreetan, katalizatzaileen gehigarrietan eta beste alor batzuetan erabiltzen da.
2.2 Konposatu metalikoen aplikazioa infragorria xurgatzen duten materialetan
Konposatu metaliko hauek oso erabiliak dira infragorriak xurgatzeko materialetan. Adibidez, ATO, ITO eta AZO estaldura eroale gardenetan, antiestatikoetan, erradiazio-babesean eta elektrodo gardenetan erabili ohi dira; WO3 oso erabilia da bero-isolamendu, xurgapen eta isla infragorri material ezberdinetan infragorri hurbileko blindaje errendimendu bikainagatik eta propietate ez-toxikoengatik. Konposatu metaliko hauek infragorrien teknologiaren alorrean zeregin garrantzitsua dute infragorrien xurgapenaren ezaugarri bereziengatik.
2.3 Zein lur arraroen konposatu xurga ditzakete izpi infragorriak?
Lur arraroen elementuen artean, lantano hexaboruroak eta nano tamainako lantano boruroak izpi infragorriak xurga ditzakete.Lantano hexaboruroa (LaB6)radarra, aeroespaziala, elektronika industria, tresneria, ekipamendu medikoa, etxetresna elektrikoen metalurgian, ingurumenaren babesean eta beste alor batzuetan oso erabilia den materiala da. Bereziki, lantano hexaboruroa kristal bakarra potentzia handiko elektroi-hodiak, magnetroiak, elektroi-izpiak, ioi-sortak eta azeleragailu-katodoak egiteko materiala da.
Gainera, nano-eskalako lantano boruroak izpi infragorriak xurgatzeko propietatea du. Polietilenozko film xaflen gainazaleko estalduran erabiltzen da eguzki-argiaren izpi infragorriak blokeatzeko. Izpi infragorriak xurgatzen dituen bitartean, nano-eskalako lantano boruroak ez du argi ikusgai gehiegi xurgatzen. Material honek izpi infragorriak leihoko kristaletan sartzea eragotzi dezake klima beroetan, eta modu eraginkorragoan erabil dezake argia eta bero-energia klima hotzetan.
Lur arraroen elementuak asko erabiltzen dira alor askotan, besteak beste, militarra, energia nuklearra, goi-teknologia eta eguneroko kontsumo-produktuak. Esaterako, lantanoa armen eta ekipoen aleazioen errendimendu taktikoa hobetzeko erabiltzen da, gadolinioa eta bere isotopoak energia nuklearraren eremuan neutroi xurgatzaile gisa erabiltzen dira eta zerioa izpi ultramoreak eta infragorriak xurgatzeko beira gehigarri gisa erabiltzen da.
Cerioa, beirazko gehigarri gisa, izpi ultramoreak eta infragorriak xurga ditzake eta gaur egun oso erabilia da automobilen beiran. Izpi ultramoreen aurka babesten ez ezik, autoaren barruko tenperatura murrizten du, eta, horrela, elektrizitatea aurrezten du aire girotzeko. 1997az geroztik, Japoniako automobilen beira zerio oxidoarekin gehitu da, eta 1996an automobiletan erabili zen.
3.Konposatu metalikoek infragorrien xurgapenaren propietateak eta eragin-faktoreak
3.1 Konposatu metalikoek infragorrien xurgapenaren propietateek eta eragin-faktoreek alderdi hauek dituzte nagusiki:
Xurgapen-tasa-tartea: metal-konposatuen xurgapen-tasa izpi infragorriekiko aldatu egiten da metal motaren, gainazaleko egoera, tenperatura eta izpi infragorrien uhin-luzeraren arabera. Metal arruntek, hala nola aluminioa, kobrea eta burdina, normalean, izpi infragorrien xurgapen-tasa % 10 eta % 50 artekoa izan ohi dute giro-tenperaturan. Esate baterako, aluminio puruaren gainazaleko izpi infragorriekiko xurgapen-tasa giro-tenperaturan % 12 ingurukoa da, kobrezko gainazal zakarren xurgapen-tasa % 40 ingurura irits daitekeen bitartean.
3.2 Konposatu metalikoek infragorrien xurgapenaren propietateak eta eragin-faktoreak:
Metal motak: metal ezberdinek egitura atomiko eta antolamendu elektroniko desberdinak dituzte, ondorioz izpi infragorriak xurgatzeko gaitasun desberdinak dituzte.
Gainazalaren egoera: metalezko gainazalaren zimurtasunak, oxido-geruzak edo estaldurak xurgapen-tasa eragingo du.
Tenperatura: Tenperatura aldaketek metalaren barruko egoera elektronikoa aldatuko dute, eta, ondorioz, izpi infragorrien xurgapena eragingo dute.
Uhin-luzera infragorria: izpi infragorrien uhin-luzera desberdinek xurgatzeko gaitasun desberdinak dituzte metaletarako.
Aldaketak baldintza zehatzetan: baldintza zehatz batzuetan, metalek izpi infragorrien xurgapen-tasa nabarmen alda daiteke. Adibidez, metalezko gainazal bat material bereziko geruza batez estalita dagoenean, izpi infragorriak xurgatzeko duen gaitasuna hobetu daiteke. Gainera, tenperatura altuko inguruneetan metalen egoera elektronikoaren aldaketek xurgapen-tasa handitzea ere ekar dezakete.
Aplikazio-eremuak: konposatu metalikoen infragorrien xurgapen-propietateek aplikazio-balio garrantzitsua dute infragorrien teknologian, irudi termikoetan eta beste esparru batzuetan. Esaterako, gainazal metaliko baten estaldura edo tenperatura kontrolatuz, izpi infragorrien xurgapena doitu daiteke, tenperatura neurketan, irudi termikoetan, etab.
Metodo esperimentalak eta ikerketaren aurrekariak: ikertzaileek metalek izpi infragorrien xurgapen-tasa zehaztu zuten neurketa esperimentalen eta ikasketa profesionalen bidez. Datu hauek garrantzitsuak dira konposatu metalikoen propietate optikoak ulertzeko eta erlazionatutako aplikazioak garatzeko.
Laburbilduz, konposatu metalikoen infragorrien xurgapen propietateek faktore askok eragiten dute eta baldintza ezberdinetan nabarmen alda daitezke. Propietate hauek eremu askotan oso erabiliak dira.