Mikä on metalliyhdisteiden periaate, joka absorboi infrapunasäteitä ja mitkä sen vaikuttavat tekijät ovat?
Metalliyhdisteillä, mukaan lukien harvinaisten maametallien yhdisteet, on tärkeä rooli infrapuna -imeytymisessä. Harvinaisten metalli- ja harvinaisten maametallien yhdisteiden johtajanaUrbanMines Tech. Co., Ltd. Palvelee lähes 1/8 maailman asiakkaista infrapuna -imeytymiseen. Yrityksemme tutkimus- ja kehityskeskus on koonnut tämän artikkelin vastausten tarjoamiseksi käsitelläkseen asiakkaidemme teknisiä tiedusteluja tästä asiasta
1. Metalliyhdisteiden infrapuna -imeytymisen periaate ja ominaisuudet
Metalliyhdisteiden infrapuna -absorptioperiaate perustuu pääasiassa niiden molekyylirakenteen ja kemiallisten sidosten värähtelyyn. Infrapunaspektroskopiatutkimukset molekyylirakennetta mittaamalla molekyylisen tärinän ja pyörimisenergian tasojen siirtyminen. Metalliyhdisteiden kemiallisten sidosten värähtely johtaa infrapuna-absorptioon, erityisesti metalli-orgaanisiin sidoksiin metalli-orgaanisissa yhdisteissä, monien epäorgaanisten sidosten värähtely ja kidekehyksen värähtely, joka esiintyy infrapunpektrin eri alueilla.
Eri metalliyhdisteiden suorituskyky infrapunaspektrissä:
(1) .mxeenimateriaali: Mxeeni on kaksiulotteinen siirtymämetalli-hiili/typpiyhdiste, jolla on rikkaita komponentteja, metallisen johtavuuden, suuren spesifisen pinta-alan ja aktiivisen pinnan. Sillä on erilaiset infrapuna-absorptiotasot lähi-infrapuna- ja keski-/far-infrapunakaistalla, ja sitä on käytetty laajasti infrapuna-naamioinnissa, fototermisessä muuntamisessa ja muissa viime vuosina.
(2) .Copper-yhdisteet: Fosforia sisältävät kupariyhdisteet toimivat hyvin infrapunavaimentimien keskuudessa, estäen tehokkaasti ultraviolettisäteiden aiheuttaman mustan ilmiön ja ylläpitävät erinomaisia näkyviä valon läpäisyjä ja infrapuna-absorptioominaisuuksia stabiilisti pitkään aikaan.
Käytännön sovellustapaukset
1 Ne voivat tehokkaasti vähentää kohteen infrapunaominaisuuksia ja parantaa piilottamista2.
(2). Foterminen muuntaminen: Mxeenimateriaaleilla on alhaiset emissioominaisuudet keski-/kaukaisilla infrapunakaistailla, jotka soveltuvat fototermisiin muuntamissovelluksiin ja voivat muuntaa valoenergian tehokkaasti lämpöenergiaksi2.
(3) .Valtimateriaalit: Ikkunamateriaaleissa käytetään infrapunavaimentimia sisältäviä hartsikoostumuksia infrapunasäteiden tehokkaaseen estämiseksi ja energiatehokkuuden parantamiseksi 3.
Nämä käyttötapaukset osoittavat metalliyhdisteiden monimuotoisuuden ja käytännöllisyyden infrapuna -imeytymisessä, etenkin niiden tärkeässä roolissa nykyaikaisessa tieteessä ja teollisuudessa.
2.Mitä metalliyhdisteet voivat absorboida infrapunasäteet?
Metalliyhdisteet, jotka voivat absorboida infrapunasäteitäAntimon -tinoksidi (ATO), Indium -tinoksidi (ITO), alumiinin sinkkioksidi (AZO), volframitrioksidi (WO3), rautatetroksidi (Fe3O4) ja strontium titanaaatti (SRTIO3).
2.1 metalliyhdisteiden infrapuna -absorptioominaisuudet
Antimony-tinoksidi (ATO): Se voi suojata lähellä infrapunavaloa, jonka aallonpituus on yli 1500 nm, mutta ei voi suojata ultraviolettivaloa ja infrapunavaloa aallonpituudella alle 1500 nm.
Indium-tinoksidi (ITO): Samankaltainen kuin ATO, sillä on suojaa lähellä infrapunavaloa.
Sinkin alumiinioksidi (AZO): Sillä on myös funktiota lähellä infrapunavaloa.
Volframitrioksidi (WO3): Sillä on paikallinen pintaplasmoniresonanssivaikutus ja pieni polaronin absorptiomekanismi, voi suojata infrapunasäteilyä aallonpituudella 780-2500 nm ja on myrkytön ja edullinen.
FE3O4: Sillä on hyvät infrapuna -absorptio- ja lämpövasteominaisuudet ja sitä käytetään usein infrapuna -anturissa ja ilmaisimissa.
Strontium titanate (SRTIO3): Siinä on erinomainen infrapuna -absorptio ja optiset ominaisuudet, jotka sopivat infrapuna -antureille ja ilmaisimille.
Erbium -fluoridi (ERF3): on harvinainen maametallyhdiste, joka voi absorboida infrapunasäteitä. Erbiumfluoridissa on ruusunvärisiä kiteitä, sulamispiste 1350 ° C, kiehumispiste 2200 ° C ja tiheys 7,814 g/cm³. Sitä käytetään pääasiassa optisissa pinnoitteissa, kuitujen seoksissa, laserkiteissä, yksikiteissä raaka-aineissa, laservahvistimissa, katalysaattorilisäaineissa ja muissa kentissä.
2.2 Metalliyhdisteiden levittäminen infrapuna -absorboiviin materiaaleihin
Näitä metalliyhdisteitä käytetään laajasti infrapuna -absorptiomateriaaleissa. Esimerkiksi ATO: ta, ITO: ta ja AZO: ta käytetään usein läpinäkyvissä johtavissa, antistaattisissa, säteilysuojauspinnoitteissa ja läpinäkyvissä elektrodeissa; WO3: ta käytetään laajasti erilaisissa lämmöneristys-, absorptio- ja heijastusinfrapuna-aineissa sen erinomaisten lähi-infrapunasuojaus suorituskyvyn ja myrkyttömien ominaisuuksien vuoksi. Näillä metalliyhdisteillä on tärkeä rooli infrapunatekniikan alalla niiden ainutlaatuisten infrapuna -imeytymisominaisuuksien vuoksi.
2.3 Mitkä harvinaisten maametallien yhdisteet voivat absorboida infrapunasäteitä?
Harvinaisten maametallien elementtien joukossa lanthanum-heksaboridi ja nanokokoinen lanthanum-boridi voivat absorboida infrapunasäteitä.Lanthanum Hexaboride (lab6)on materiaali, jota käytetään laajasti tutkassa, ilmailu-, elektroniikkateollisuudessa, instrumentteissa, lääketieteellisissä laitteissa, kodin laitteiden metallurgiassa, ympäristönsuojelussa ja muissa aloissa. Erityisesti lantanum-heksaboridi-yksi kide on materiaali suuritehoisten elektroniputkien, magetronien, elektronisäteiden, ionisäteiden ja kiihdytinkatodien valmistukseen.
Lisäksi nano-mittakaavassa lantanumboridilla on myös absorboivia infrapunasäteitä. Sitä käytetään pinnoitteessa polyeteenikalvolevyjen pinnalla infrapunasäteiden estämiseksi auringonvalosta. Imettäen infrapunasäteitä, nano-mittakaavan lantanumboridi ei absorboi liikaa näkyvää valoa. Tämä materiaali voi estää infrapunasäteiden pääsyn ikkunalasiin kuumaan ilmastoon ja voi käyttää tehokkaammin valoa ja lämpöenergiaa kylmässä ilmastossa.
Harvinaisten maametallien elementtejä käytetään laajasti monilla aloilla, mukaan lukien sotilaallinen, ydinenergia, korkea tekniikka ja päivittäiset kuluttajatuotteet. Esimerkiksi lantanumia käytetään parantamaan aseiden ja laitteiden seosten taktista suorituskykyä, gadoliniumia ja sen isotooppeja käytetään neutronien absorboijina ydinenergiakentällä, ja ceriumia käytetään lasilisäaineena ultravioletti- ja infrapunasäteiden absorboimiseksi.
Cerium, lasilisäaineena, voi absorboida ultravioletti- ja infrapunasäteitä ja sitä käytetään nyt laajasti autolasissa. Se ei vain suojaa ultraviolettisäteiltä, vaan myös vähentää auton sisällä olevaa lämpötilaa, mikä säästää sähköä ilmastointia varten. Vuodesta 1997 japanilainen autolasi on lisätty ceriumoksidilla, ja sitä käytettiin autoissa vuonna 1996.
3.Matausyhdisteiden infrapuna -absorptioon ja vaikuttavat tekijät
3.1Metalliyhdisteiden infrapuna -absorptioominaisuudet ja vaikuttavat tekijät sisältävät pääasiassa seuraavat näkökohdat:
Absorptioasteen alue: Metalliyhdisteiden imeytymisnopeus infrapunasäteille vaihtelee riippuen tekijöistä, kuten metallityyppi, pintatila, lämpötila ja infrapunasäteiden aallonpituus. Yleismetallit, kuten alumiini, kupari ja rauta Esimerkiksi puhtaan alumiinipinnan imeytymisnopeus infrapunasäteille huoneenlämpötilassa on noin 12%, kun taas karkean kuparin pinnan absorptioaste voi olla noin 40%.
3.2Malliyhdisteiden infrapuna -absorptio -alueet ja vaikuttavat tekijät:
Metallien tyypit: Eri metalleilla on erilaiset atomirakenteet ja elektronijärjestelyt, mikä johtaa niiden erilaisiin absorptiokyvyihin infrapunasäteille.
Surface -tila: Metallin pinnan karheus, oksidikerros tai pinnoite vaikuttaa imeytymisnopeuteen.
Temperature: Lämpötilan muutokset muuttavat metallin sisällä olevaa elektronista tilaa, mikä vaikuttaa siten infrapuna -säteiden absorptioon.
Infrapuna -aallonpituus: Infrapunasäteiden eri aallonpituuksilla on erilaiset absorptioominaisuudet metalleille.
Muutokset erityisissä olosuhteissa: Tietyissä erityisissä olosuhteissa metallien infrapunasäteiden absorptioaste voi muuttua merkittävästi. Esimerkiksi, kun metallipinta päällystetään erityisellä materiaalikerroksella, sen kykyä absorboida infrapunasäteitä voidaan parantaa. Lisäksi muutokset metallien elektronisessa tilassa korkean lämpötilan ympäristöissä voivat myös johtaa absorptioasteen nousuun.
Soveltamiskentät: Metalliyhdisteiden infrapuna -absorptioominaisuuksilla on tärkeä levitysarvo infrapunatekniikassa, lämpökuvauksessa ja muissa kentissä. Esimerkiksi säätelemällä metallipinnan päällyste tai lämpötila, sen infrapunasäteiden absorptio voidaan säätää, mikä mahdollistaa sovellukset lämpötilan mittauksessa, lämpökuvauksessa jne.
Expertenttiset menetelmät ja tutkimuksen taustat: Tutkijat määrittivät metallien infrapunasäteiden imeytymisnopeuden kokeellisten mittausten ja ammatillisten tutkimusten avulla. Nämä tiedot ovat tärkeitä metalliyhdisteiden optisten ominaisuuksien ymmärtämisessä ja niihin liittyvien sovellusten kehittämisessä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että monet tekijät vaikuttavat metalliyhdisteiden infrapuna -absorptioominaisuuksiin, ja ne voivat muuttua merkittävästi eri olosuhteissa. Näitä ominaisuuksia käytetään laajasti monilla aloilla.