ຫຼັກການຂອງທາດປະສົມໂລຫະທີ່ດູດເອົາຮັງສີອິນຟາເລດແມ່ນຫຍັງແລະປັດໃຈອິດທິພົນຂອງມັນແມ່ນຫຍັງ?
ທາດປະສົມໂລຫະ, ລວມທັງທາດປະສົມຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ, ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການດູດຊຶມອິນຟາເລດ. ໃນຖານະເປັນຜູ້ນໍາໃນການຜະລິດຕະພັນແຮ່ທາດທີ່ຫາຍາກແລະແຮ່ທາດທີ່ຫາຍາກ,UrbanMines Tech. ຈໍາກັດ. ໃຫ້ບໍລິການເກືອບ 1/8 ຂອງລູກຄ້າຂອງໂລກສໍາລັບການດູດຊຶມອິນຟາເລດ. ເພື່ອແກ້ໄຂການສອບຖາມດ້ານວິຊາການຂອງລູກຄ້າຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບເລື່ອງນີ້, ສູນການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາຂອງບໍລິສັດຂອງພວກເຮົາໄດ້ລວບລວມບົດຄວາມນີ້ເພື່ອໃຫ້ຄໍາຕອບ.
1. ຫຼັກການແລະລັກສະນະຂອງການດູດຊຶມ infrared ໂດຍທາດປະສົມໂລຫະ
ຫຼັກການຂອງການດູດຊຶມອິນຟາເລດໂດຍທາດປະສົມໂລຫະສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອີງໃສ່ການສັ່ນສະເທືອນຂອງໂຄງສ້າງໂມເລກຸນແລະພັນທະບັດເຄມີ. Infrared spectroscopy ສຶກສາໂຄງສ້າງໂມເລກຸນໂດຍການວັດແທກການປ່ຽນແປງຂອງການສັ່ນສະເທືອນ intramolecular ແລະລະດັບພະລັງງານຫມຸນ. ການສັ່ນສະເທືອນຂອງພັນທະບັດທາງເຄມີໃນທາດປະສົມໂລຫະຈະນໍາໄປສູ່ການດູດຊຶມອິນຟາເລດ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນພັນທະບັດໂລຫະ - ອິນຊີໃນໂລຫະ - ທາດປະສົມອິນຊີ, ການສັ່ນສະເທືອນຂອງພັນທະບັດອະນົງຄະທາດຫຼາຍ, ແລະການສັ່ນສະເທືອນຂອງກອບໄປເຊຍກັນ, ເຊິ່ງຈະປາກົດຢູ່ໃນພາກພື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ spectrum infrared.
ປະສິດທິພາບຂອງທາດປະສົມໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນ spectra infrared:
(1).ວັດສະດຸ MXene: MXene ເປັນສອງມິຕິລະດັບການປ່ຽນໂລຫະ-ຄາບອນ/ໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີອົງປະກອບທີ່ອຸດົມສົມບູນ, ການນໍາຂອງໂລຫະ, ພື້ນທີ່ສະເພາະຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະຫນ້າດິນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ. ມັນມີອັດຕາການດູດຊຶມອິນຟາເຣດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນແຖບໃກ້ອິນຟາເຣດແລະກາງ/ໄກອິນຟາເຣດ ແລະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ camouflage infrared, photothermal conversion, ແລະພາກສະຫນາມອື່ນໆໃນຊຸມປີທີ່ຜ່ານມາ.
(2). ທາດປະສົມທອງແດງ : ທາດປະສົມທອງແດງທີ່ມີ phosphorus ປະຕິບັດໄດ້ດີໃນບັນດາຕົວດູດອິນຟາເລດ, ປ້ອງກັນປະກົດການສີດໍາທີ່ເກີດຈາກຮັງສີ ultraviolet ແລະຮັກສາການຖ່າຍທອດແສງສະຫວ່າງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້ດີແລະຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມອິນຟາເລດຢ່າງຫມັ້ນຄົງເປັນເວລາດົນ 3.
ກໍລະນີຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາກປະຕິບັດ
(1) ການ camouflage ອິນຟາເຣດ : ວັດສະດຸ MXene ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການ camouflage infrared ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມອິນຟາເລດທີ່ດີເລີດ. ພວກເຂົາສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄຸນລັກສະນະອິນຟາເຣດຂອງເປົ້າໝາຍໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ແລະປັບປຸງການປິດບັງ 2.
(2) ການປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຈາກແສງ : ວັດສະດຸ MXene ມີລັກສະນະການປ່ອຍອາຍພິດຕໍ່າໃນແຖບອິນຟາເຣດກາງ/ໄກ, ເຊິ່ງເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ການປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງແສງ ແລະສາມາດປ່ຽນພະລັງງານແສງໃຫ້ເປັນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ 2.
(3) ວັດສະດຸປ່ອງຢ້ຽມ: ອົງປະກອບຂອງຢາງທີ່ມີຕົວດູດ infrared ຖືກນໍາໃຊ້ໃນວັດສະດຸປ່ອງຢ້ຽມເພື່ອສະກັດກັ້ນຮັງສີ infrared ແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບພະລັງງານ 3.
ກໍລະນີຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫຼາກຫຼາຍແລະການປະຕິບັດຂອງທາດປະສົມໂລຫະໃນການດູດຊຶມອິນຟາເລດ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນບົດບາດສໍາຄັນຂອງພວກເຂົາໃນວິທະຍາສາດແລະອຸດສາຫະກໍາທີ່ທັນສະໄຫມ.
2.ສານປະກອບໂລຫະອັນໃດສາມາດດູດຊຶມລັງສີອິນຟາເຣດໄດ້?
ທາດປະສົມໂລຫະທີ່ສາມາດດູດເອົາຮັງສີອິນຟາເລດປະກອບມີແຮ່ກົ່ວ antimony (ATO), indium tin oxide (ITO), ອາລູມິນຽມ zinc oxide (AZO), tungsten trioxide (WO3), ທາດເຫຼັກ tetroxide (Fe3O4) ແລະ strontium titanate (SrTiO3).
2.1 ລັກສະນະການດູດຊຶມອິນຟາເລດຂອງທາດປະສົມໂລຫະ
Antimony tin oxide (ATO): ມັນສາມາດປ້ອງກັນແສງສະຫວ່າງໃກ້ກັບອິນຟາເຣດທີ່ມີໄລຍະເວລາຫຼາຍກ່ວາ 1500 nm, ແຕ່ບໍ່ສາມາດປ້ອງກັນແສງ ultraviolet ແລະແສງອິນຟາເຣດທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນຫນ້ອຍກ່ວາ 1500 nm.
Indium Tin Oxide (ITO): ຄ້າຍຄືກັນກັບ ATO, ມັນມີຜົນກະທົບຂອງການປ້ອງກັນແສງສະຫວ່າງໃກ້ກັບ infrared.
ສັງກະສີອາລູມິນຽມອອກໄຊ (AZO): ມັນຍັງມີຫນ້າທີ່ປ້ອງກັນແສງໃກ້ກັບອິນຟາເລດ.
Tungsten trioxide (WO3): ມັນມີຜົນກະທົບ resonance plasmon ພື້ນຜິວທ້ອງຖິ່ນແລະກົນໄກການດູດຊຶມ polaron ຂະຫນາດນ້ອຍ, ສາມາດປ້ອງກັນລັງສີ infrared ທີ່ມີຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຂອງ 780-2500 nm, ແລະບໍ່ມີສານພິດແລະລາຄາຖືກ.
Fe3O4: ມັນມີຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມ infrared ແລະການຕອບສະຫນອງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີແລະມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຊັນເຊີ infrared ແລະເຄື່ອງກວດຈັບ.
Strontium titanate (SrTiO3): ມີຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມອິນຟາເຣດ ແລະຄຸນສົມບັດທາງແສງທີ່ດີເລີດ, ເໝາະສຳລັບເຊັນເຊີອິນຟາເຣດ ແລະເຄື່ອງກວດຈັບ.
Erbium fluoride (ErF3): ເປັນທາດປະສົມຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກທີ່ສາມາດດູດຊຶມຮັງສີອິນຟາເລດ. Erbium fluoride ມີໄປເຊຍກັນສີແດງ, ຈຸດລະລາຍຂອງ 1350 ° C, ຈຸດຕົ້ມຂອງ 2200 ° C, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ 7.814g / cm³. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍໃນການເຄືອບ optical, doping ເສັ້ນໄຍ, ໄປເຊຍກັນເລເຊີ, ວັດຖຸດິບຜະລຶກດຽວ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງເລເຊີ, ສານເສີມ catalyst, ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ.
2.2 ການນໍາໃຊ້ທາດປະສົມຂອງໂລຫະໃນອຸປະກອນການດູດຊຶມອິນຟາເລດ
ທາດປະສົມໂລຫະເຫຼົ່ານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນການດູດຊຶມອິນຟາເລດ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ATO, ITO, ແລະ AZO ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນໂປ່ງໃສ conductive, antistatic, ການເຄືອບປ້ອງກັນລັງສີແລະ electrodes ໂປ່ງໃສ; WO3 ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນວັດສະດຸ insulation ຄວາມຮ້ອນ, ການດູດຊຶມ, ແລະການສະທ້ອນແສງ infrared ອັນເນື່ອງມາຈາກປະສິດທິພາບການປ້ອງກັນໃກ້ອິນຟາເລດທີ່ດີເລີດແລະຄຸນສົມບັດທີ່ບໍ່ມີສານພິດ. ທາດປະສົມໂລຫະເຫຼົ່ານີ້ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນຂົງເຂດເຕັກໂນໂລຢີອິນຟາເລດເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະການດູດຊຶມອິນຟາເລດທີ່ເປັນເອກະລັກ.
2.3 ທາດປະສົມຂອງແຜ່ນດິນໂລກຫາຍາກຊະນິດໃດທີ່ສາມາດດູດຊຶມລັງສີອິນຟາເຣດໄດ້?
ໃນບັນດາອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ, lanthanum hexaboride ແລະ nano-sized lanthanum boride ສາມາດດູດເອົາຮັງສີອິນຟາເລດ.Lanthanum hexaboride (LaB6)ເປັນວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ radar, aerospace, ອຸດສາຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຄື່ອງມື, ອຸປະກອນການແພດ, ໂລຫະເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນ, ການປົກປັກຮັກສາສິ່ງແວດລ້ອມ, ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ. ໂດຍສະເພາະ, lanthanum hexaboride ໄປເຊຍກັນດຽວແມ່ນວັດສະດຸສໍາລັບການເຮັດທໍ່ເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານສູງ, magnetrons, beams ເອເລັກໂຕຣນິກ, beams ion, ແລະ cathodes ເລັ່ງ.
ນອກຈາກນັ້ນ, nano-scale lanthanum boride ຍັງມີຄຸນສົມບັດຂອງການດູດຊຶມຮັງສີອິນຟາເລດ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນການເຄືອບດ້ານຂອງແຜ່ນຮູບເງົາ polyethylene ເພື່ອສະກັດຮັງສີ infrared ຈາກແສງແດດ. ໃນຂະນະທີ່ດູດເອົາຮັງສີ infrared, lanthanum boride nano-scale ຈະບໍ່ດູດເອົາແສງສະຫວ່າງທີ່ເບິ່ງເຫັນຫຼາຍເກີນໄປ. ວັດສະດຸນີ້ສາມາດປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ຮັງສີ infrared ເຂົ້າໄປໃນແກ້ວປ່ອງຢ້ຽມໃນສະພາບອາກາດຮ້ອນ, ແລະສາມາດນໍາໃຊ້ແສງສະຫວ່າງແລະພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃນສະພາບອາກາດເຢັນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.
ອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫຼາຍຂົງເຂດ, ລວມທັງການທະຫານ, ພະລັງງານນິວເຄຼຍ, ເຕັກໂນໂລຢີສູງ, ແລະຜະລິດຕະພັນບໍລິໂພກປະຈໍາວັນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, lanthanum ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດມີສິດເທົ່າທຽມຂອງໂລຫະປະສົມໃນອາວຸດແລະອຸປະກອນ, gadolinium ແລະ isotopes ຂອງມັນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວດູດນິວຕຣອນໃນພາກສະຫນາມພະລັງງານນິວເຄຼຍ, ແລະ cerium ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສານເສີມແກ້ວເພື່ອດູດຊຶມຮັງສີ ultraviolet ແລະອິນຟາເລດ.
Cerium, ເປັນສານເສີມແກ້ວ, ສາມາດດູດຊຶມຮັງສີ ultraviolet ແລະ infrared ແລະປະຈຸບັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນແກ້ວລົດໃຫຍ່. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ປົກປ້ອງລັງສີ ultraviolet ແຕ່ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນອຸນຫະພູມພາຍໃນລົດ, ດັ່ງນັ້ນການປະຫຍັດໄຟຟ້າສໍາລັບເຄື່ອງປັບອາກາດ. ນັບຕັ້ງແຕ່ປີ 1997, ແກ້ວຍານພາຫະນະຍີ່ປຸ່ນໄດ້ຮັບການເພີ່ມ cerium oxide, ແລະມັນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນລົດຍົນໃນປີ 1996.
3.Properties ແລະປັດໄຈອິດທິພົນຂອງການດູດຊຶມ infrared ໂດຍທາດປະສົມໂລຫະ
3.1 ຄຸນສົມບັດແລະປັດໄຈອິດທິພົນຂອງການດູດຊຶມ infrared ໂດຍທາດປະສົມຂອງໂລຫະສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຊ່ວງອັດຕາການດູດຊຶມ: ອັດຕາການດູດຊຶມຂອງທາດປະສົມໂລຫະຕໍ່ກັບຮັງສີອິນຟາເຣດແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມປັດໃຈເຊັ່ນ: ປະເພດໂລຫະ, ສະພາບຜິວໜ້າ, ອຸນຫະພູມ, ແລະຄວາມຍາວຄື້ນຂອງຮັງສີອິນຟາເຣດ. ໂລຫະທົ່ວໄປເຊັ່ນອາລູມິນຽມ, ທອງແດງ, ແລະທາດເຫຼັກມັກຈະມີອັດຕາການດູດຊຶມຂອງຮັງສີອິນຟາເລດລະຫວ່າງ 10% ຫາ 50% ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ. ຕົວຢ່າງ, ອັດຕາການດູດຊຶມຂອງພື້ນຜິວອາລູມິນຽມບໍລິສຸດກັບຮັງສີ infrared ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງແມ່ນປະມານ 12%, ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາການດູດຊຶມຂອງຫນ້າດິນທອງແດງທີ່ຫຍາບຄາຍອາດຈະບັນລຸປະມານ 40%.
3.2 ຄຸນສົມບັດແລະປັດໄຈອິດທິພົນຂອງການດູດຊຶມ infrared ໂດຍທາດປະສົມຂອງໂລຫະ:
ປະເພດຂອງໂລຫະ: ໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະການຈັດລຽງຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມຂອງຮັງສີ infrared ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ສະພາບພື້ນຜິວ: ຄວາມຫຍາບ, ຊັ້ນຜຸພັງ, ຫຼືການເຄືອບຂອງໂລຫະຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອັດຕາການດູດຊຶມ.
ອຸນຫະພູມ: ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມຈະປ່ຽນສະຖານະເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ໃນໂລຫະ, ສະນັ້ນຜົນກະທົບການດູດຊຶມຂອງລັງສີອິນຟາເລດ.
ຄວາມຍາວຄື້ນອິນຟາເຣດ: ຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຮັງສີອິນຟາເຣດມີຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມຂອງໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ການປ່ຽນແປງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະເພາະ: ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ອັດຕາການດູດຊຶມຂອງຮັງສີອິນຟາເລດໂດຍໂລຫະອາດຈະມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, ເມື່ອພື້ນຜິວໂລຫະຖືກເຄືອບດ້ວຍຊັ້ນຂອງວັດສະດຸພິເສດ, ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມຮັງສີອິນຟາເລດສາມາດປັບປຸງໄດ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງຂອງລັດເອເລັກໂຕຣນິກຂອງໂລຫະໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງອາດຈະເຮັດໃຫ້ອັດຕາການດູດຊຶມເພີ່ມຂຶ້ນ.
ຂົງເຂດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ: ຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມອິນຟຣາເຣດຂອງທາດປະສົມໂລຫະມີມູນຄ່າການນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນໃນເຕັກໂນໂລຊີ infrared, ຮູບພາບຄວາມຮ້ອນ, ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໂດຍການຄວບຄຸມການເຄືອບຫຼືອຸນຫະພູມຂອງພື້ນຜິວໂລຫະ, ການດູດຊຶມຂອງຮັງສີອິນຟາເລດສາມາດປັບໄດ້, ອະນຸຍາດໃຫ້ນໍາໃຊ້ໃນການວັດແທກອຸນຫະພູມ, ຮູບພາບຄວາມຮ້ອນ, ແລະອື່ນໆ.
ວິທີການທົດລອງ ແລະຄວາມເປັນມາຂອງການຄົ້ນຄວ້າ: ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ກໍານົດອັດຕາການດູດຊຶມຂອງຮັງສີອິນຟາເຣດໂດຍໂລຫະຜ່ານການວັດແທກການທົດລອງ ແລະການສຶກສາວິຊາຊີບ. ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດ optical ຂອງທາດປະສົມໂລຫະແລະການພັດທະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
ສະຫຼຸບສັງລວມ, ຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມອິນຟາເລດຂອງທາດປະສົມໂລຫະໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກປັດໃຈຈໍານວນຫຼາຍແລະອາດຈະມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫຼາຍຂົງເຂດ.