Hver er meginreglan um að málmsambönd gleypa innrauða geisla og hverjir eru áhrifaþættir þess?
Málmsambönd, þar á meðal sjaldgæf jarðefnasambönd, gegna mikilvægu hlutverki við innrauða frásog. Sem leiðandi í sjaldgæfum málmum og sjaldgæfum jarðefnum,UrbanMines tækni. Co., Ltd. þjónar næstum 1/8 af viðskiptavinum heimsins fyrir innrauða frásog. Til að svara tæknilegum fyrirspurnum viðskiptavina okkar um þetta mál, hefur rannsóknar- og þróunarmiðstöð fyrirtækisins okkar tekið saman þessa grein til að veita svör
1.Meginreglan og eiginleikar innrauðs frásogs með málmsamböndum
Meginreglan um innrauða frásog málmefnasambanda er aðallega byggð á titringi sameindabyggingar þeirra og efnatengi. Innrauð litrófsgreining rannsakar sameindabyggingu með því að mæla umskipti á titringi innan sameinda og orkustigs snúnings. Titringur efnatengja í málmsamböndum mun leiða til innrauðs frásogs, sérstaklega málm-lífræna tenginga í málm-lífrænum efnasamböndum, titringi margra ólífrænna tengsla og titringur kristalramma, sem mun birtast á mismunandi svæðum innrauða litrófsins.
Afköst mismunandi málmefnasambanda í innrauðum litrófum:
(1). MXene efni: MXene er tvívítt umbreytingarmálm-kolefni/köfnunarefnis efnasamband með ríkum íhlutum, málmleiðni, stóru tilteknu yfirborði og virku yfirborði. Það hefur mismunandi innrauða frásogshraða í nær-innrauða og mið-/lang-innrauðu böndunum og hefur verið mikið notað í innrauðum felulitum, ljóshitabreytingum og öðrum sviðum á undanförnum árum.
(2). Koparsambönd: Koparsambönd sem innihalda fosfór standa sig vel meðal innrauða gleypa, koma í veg fyrir svartnun fyrirbæri af völdum útfjólubláa geisla og viðhalda framúrskarandi sýnilegu ljósgeislun og innrauða frásogseiginleikum stöðugt í langan tíma3.
Hagnýt umsóknarmál
(1).Infrarauður felulitur: MXene efni eru mikið notuð í innrauðum felulitum vegna framúrskarandi innrauða frásogseiginleika. Þeir geta á áhrifaríkan hátt dregið úr innrauða eiginleikum skotmarksins og bætt leynd2.
(2).Ljóshitabreyting: MXene efni hafa lága losunareiginleika í miðju/fjarri innrauðu böndunum, sem henta fyrir ljóshitabreytingar og geta á skilvirkan hátt umbreytt ljósorku í hitaorku2.
(3) Gluggaefni: Resin samsetningar sem innihalda innrauða gleypa eru notuð í gluggaefni til að loka á áhrifaríkan hátt innrauða geisla og bæta orkunýtni 3.
Þessi umsóknartilvik sýna fram á fjölbreytileika og hagkvæmni málmefnasambanda við innrauða frásog, sérstaklega mikilvægu hlutverki þeirra í nútímavísindum og iðnaði.
2.Hvaða málmsambönd geta tekið í sig innrauða geisla?
Málmsambönd sem geta tekið í sig innrauða geisla eru maantímón tinoxíð (ATO), indíum tinoxíð (ITO), álsinkoxíð (AZO), wolframtríoxíð (WO3), járntetroxíð (Fe3O4) og strontíumtítanat (SrTiO3).
2.1 Innrauðir frásogseiginleikar málmefnasambanda
Antímón tinoxíð (ATO): Það getur varið nálægt innrauðu ljósi með bylgjulengd sem er meiri en 1500 nm, en getur ekki varið útfjólubláu ljósi og innrautt ljós með bylgjulengd minni en 1500 nm.
„Indium Tin Oxide (ITO): Líkt og ATO hefur það áhrif á að verja nær-innrauðu ljós.
Sink áloxíð (AZO): Það hefur einnig það hlutverk að verja nálægt innrauðu ljósi.
Volframtríoxíð (WO3): Það hefur staðbundin yfirborðsplasmonresonance áhrif og lítinn pólaron frásogsbúnað, getur varið innrauða geislun með bylgjulengd 780-2500 nm og er óeitrað og ódýrt.
Fe3O4: Það hefur góða innrauða frásog og hitasvörun og er oft notað í innrauða skynjara og skynjara.
Strontium titanate (SrTiO3): hefur framúrskarandi innrauða frásog og sjón eiginleika, hentugur fyrir innrauða skynjara og skynjara.
Erbium flúoríð (ErF3): er sjaldgæft jarðefnasamband sem getur tekið í sig innrauða geisla. Erbium flúoríð hefur róslitaða kristalla, bræðslumark 1350°C, suðumark 2200°C og þéttleiki 7,814g/cm³. Það er aðallega notað í sjónhúð, trefjanotkun, leysikristalla, einkristalla hráefni, leysimagnara, hvataaukefni og önnur svið.
2.2 Notkun málmefnasambanda í innrauð gleypiefni
Þessi málmsambönd eru mikið notuð í innrauða frásogsefni. Til dæmis eru ATO, ITO og AZO oft notuð í gagnsæjum leiðandi, antistatic, geislavarnarhúð og gagnsæ rafskaut; WO3 er mikið notað í ýmsum hitaeinangrunar-, frásogs- og endurspeglun innrauðra efna vegna framúrskarandi nær-innrauðs hlífðaráhrifa og óeitraðra eiginleika. Þessi málmsambönd gegna mikilvægu hlutverki á sviði innrauðrar tækni vegna einstakra innrauða frásogseiginleika þeirra.
2.3 Hvaða sjaldgæfa jarðefnasambönd geta tekið í sig innrauða geisla?
Meðal sjaldgæfra jarðefnaþátta geta lanthanum hexaboride og nano-stærð lanthanum boride tekið í sig innrauða geisla.Lanthanum hexaboride (LaB6)er efni sem er mikið notað í ratsjá, geimferðum, rafeindaiðnaði, tækjabúnaði, lækningatækjum, málmvinnslu heimilistækja, umhverfisvernd og öðrum sviðum. Sérstaklega er lanthanum hexaboride einkristall efni til að búa til rafeindarör með miklum krafti, segulmagnaðir, rafeindageislar, jóngeislar og bakskautar fyrir hröðun.
Að auki hefur lantanboríð á nanóskala einnig þann eiginleika að gleypa innrauða geisla. Það er notað í húðun á yfirborði pólýetýlenfilmu til að hindra innrauða geisla frá sólarljósi. Á meðan það gleypir innrauða geisla gleypir lantanboríð á nanóskala ekki of mikið sýnilegt ljós. Þetta efni getur komið í veg fyrir að innrauðir geislar komist inn í gluggagler í heitu loftslagi og getur nýtt ljós og hitaorku á skilvirkari hátt í köldu loftslagi.
Sjaldgæf jörð frumefni eru mikið notuð á mörgum sviðum, þar á meðal her, kjarnorku, hátækni og daglegar neysluvörur. Til dæmis er lanthan notað til að bæta taktíska frammistöðu málmblöndur í vopnum og búnaði, gadólín og samsætur þess eru notaðar sem nifteindadeyfar á kjarnorkusviðinu og cerium er notað sem gleraukefni til að gleypa útfjólubláa og innrauða geisla.
Cerium, sem gleraukefni, getur tekið í sig útfjólubláa og innrauða geisla og er nú mikið notað í bílagler. Það verndar ekki aðeins gegn útfjólubláum geislum heldur dregur það einnig úr hitastigi inni í bílnum og sparar þannig rafmagn fyrir loftræstingu. Síðan 1997 hefur japönsku bílagleri verið bætt við seríumoxíði og það var notað í bíla árið 1996.
3.Eiginleikar og áhrifaþættir innrauðs frásogs málmefnasambanda
3.1Eiginleikar og áhrifaþættir innrauðs frásogs málmefnasambanda innihalda aðallega eftirfarandi þætti:
Frásogshraðasvið: Frásogshraði málmefnasambanda í innrauða geisla er mismunandi eftir þáttum eins og málmgerð, yfirborðsástandi, hitastigi og bylgjulengd innrauðra geisla. Algengir málmar eins og ál, kopar og járn hafa venjulega frásogshraða innrauðra geisla á milli 10% og 50% við stofuhita. Til dæmis er frásogshraði hreins ályfirborðs í innrauða geisla við stofuhita um 12%, en frásogshraði gróft koparyfirborðs getur náð um 40%.
3.2Eiginleikar og áhrifaþættir innrauðs frásogs málmefnasambanda:
Tegundir málma: Mismunandi málmar hafa mismunandi frumeindabyggingu og rafeindafyrirkomulag, sem leiðir til mismunandi frásogsgetu þeirra fyrir innrauða geisla.
Yfirborðsástand: Grófleiki, oxíðlag eða húðun málmyfirborðsins mun hafa áhrif á frásogshraðann.
Hitastig: Hitabreytingar munu breyta rafrænu ástandi inni í málminum og hafa þar með áhrif á frásog hans á innrauðum geislum.
Infrarauð bylgjulengd: Mismunandi bylgjulengdir innrauðra geisla hafa mismunandi frásogsgetu fyrir málma.
„Breytingar við sérstakar aðstæður“: Við ákveðnar sérstakar aðstæður getur frásogshraði innrauðra geisla frá málmum breyst verulega. Til dæmis, þegar málmyfirborð er húðað með lagi af sérstöku efni, er hægt að auka getu þess til að gleypa innrauða geisla. Að auki geta breytingar á rafrænu ástandi málma í háhitaumhverfi einnig leitt til aukningar á frásogshraða.
„Notkunarsvið“: Innrauðir frásogseiginleikar málmefnasambanda hafa mikilvægt notkunargildi í innrauðri tækni, hitamyndatöku og öðrum sviðum. Til dæmis, með því að stjórna húðun eða hitastigi málmyfirborðs, er hægt að stilla frásog þess innrauðra geisla, sem gerir kleift að nota við hitamælingar, hitamyndatöku osfrv.
Tilraunaaðferðir og rannsóknarbakgrunnur: Vísindamenn ákváðu frásogshraða innrauðra geisla af málmum með tilraunamælingum og faglegum rannsóknum. Þessi gögn eru mikilvæg til að skilja sjónfræðilega eiginleika málmefnasambanda og þróa tengd forrit.
Í stuttu máli eru innrauðir frásogseiginleikar málmefnasambanda fyrir áhrifum af mörgum þáttum og geta breyst verulega við mismunandi aðstæður. Þessar eignir eru mikið notaðar á mörgum sviðum.