X'inhu l-prinċipju tal-komposti tal-metall li jassorbu r-raġġi infra-aħmar u x'inhuma l-fatturi li jinfluwenzaw?
Il-komposti tal-metall, inklużi l-komposti tad-dinja rari, għandhom rwol kruċjali fl-assorbiment tal-infra-aħmar. Bħala mexxej fil-komposti tal-metall rari u l-art rari,UrbanMines Tech. Co., Ltd. iservi kważi 1/8 tal-klijenti tad-dinja għall-assorbiment infra-aħmar. Biex tindirizza l-mistoqsijiet tekniċi tal-klijenti tagħna dwar din il-kwistjoni, iċ-ċentru ta 'riċerka u żvilupp tal-kumpanija tagħna ġabar dan l-artikolu biex jipprovdi tweġibiet
1.Il-prinċipju u l-karatteristiċi ta 'assorbiment infra-aħmar minn komposti tal-metall
Il-prinċipju tal-assorbiment infra-aħmar minn komposti tal-metall huwa bbażat prinċipalment fuq il-vibrazzjoni tal-istruttura molekulari u r-rabtiet kimiċi tagħhom. L-ispettroskopija infra-aħmar tistudja l-istruttura molekulari billi tkejjel it-tranżizzjoni tal-vibrazzjoni intramolekulari u l-livelli ta 'enerġija rotazzjonali. Il-vibrazzjoni ta 'bonds kimiċi f'komposti tal-metall se twassal għal assorbiment infra-aħmar, speċjalment bonds organiċi tal-metall f'komposti organiċi tal-metall, il-vibrazzjoni ta 'ħafna bonds inorganiċi, u l-vibrazzjoni tal-qafas tal-kristall, li se jidhru f'reġjuni differenti tal-ispettru infra-aħmar.
Prestazzjoni ta 'komposti differenti tal-metall fl-ispettri infra-aħmar:
(1) .MXene Materjal: MXene huwa kompost bidimensjonali tal-metall ta 'transizzjoni-karbonju/nitroġenu b'komponenti sinjuri, konduttività metallika, erja tal-wiċċ speċifika kbira, u wiċċ attiv. Għandha rati ta 'assorbiment infra-aħmar differenti fil-meded tal-infra-aħmar qrib u ta' nofs/infra-aħmar imbiegħed u ġiet użata ħafna fil-kamuflaġġ infra-aħmar, konverżjoni fototermali, u oqsma oħra f'dawn l-aħħar snin.
(2).Komposti tar-ram : Il-komposti tar-ram li fihom il-fosfru jaħdmu tajjeb fost l-assorbenti infra-aħmar, jipprevjenu b'mod effettiv il-fenomenu ta 'tiswed ikkawżat mir-raġġi ultravjola u jżommu trasmittanza tad-dawl viżibbli eċċellenti u proprjetajiet ta' assorbiment infra-aħmar b'mod stabbli għal żmien twil3.
Każijiet ta' applikazzjoni prattika
(1).Infrared camouflage : Il-materjali MXene jintużaw ħafna fil-kamuflaġġ infra-aħmar minħabba l-proprjetajiet eċċellenti tagħhom ta 'assorbiment infra-aħmar. Jistgħu jnaqqsu b'mod effettiv il-karatteristiċi infra-aħmar tal-mira u jtejbu l-ħabi2.
(2).Konverżjoni fototermali : Il-materjali MXene għandhom karatteristiċi ta 'emissjoni baxxa fil-meded infrared tan-nofs/imbiegħed, li huma adattati għal applikazzjonijiet ta' konverżjoni fototermali u jistgħu jikkonvertu b'mod effiċjenti l-enerġija tad-dawl f'enerġija tas-sħana2.
(3).Materjali tat-twieqi: Kompożizzjonijiet tar-reżina li fihom assorbenti infra-aħmar jintużaw f'materjali tat-twieqi biex jimblukkaw b'mod effettiv ir-raġġi infra-aħmar u jtejbu l-effiċjenza enerġetika 3.
Dawn il-każijiet ta 'applikazzjoni juru d-diversità u l-prattiċità tal-komposti tal-metall fl-assorbiment infra-aħmar, speċjalment ir-rwol importanti tagħhom fix-xjenza u l-industrija moderna.
2.Liema komposti tal-metall jistgħu jassorbu raġġi infra-aħmar?
Komposti tal-metall li jistgħu jassorbu raġġi infra-aħmar jinkluduossidu tal-landa tal-antimonju (ATO), ossidu tal-landa tal-indju (ITO), ossidu taż-żingu tal-aluminju (AZO), triossidu tat-tungstenu (WO3), tetrossidu tal-ħadid (Fe3O4) u titanat tal-istronzju (SrTiO3).
2.1 Karatteristiċi ta 'assorbiment infra-aħmar ta' komposti tal-metall
Ossidu tal-landa ta 'l-antimonju (ATO): Jista' jipproteġi dawl qrib infra-aħmar b'tul ta 'mewġ akbar minn 1500 nm, iżda ma jistax jipproteġi dawl ultravjola u dawl infra-aħmar b'tul ta' mewġ inqas minn 1500 nm.
Indium Tin Oxide (ITO): Simili għall-ATO, għandu l-effett li jipproteġi d-dawl qrib infra-aħmar.
Ossidu tal-aluminju taż-żingu (AZO): Għandu wkoll il-funzjoni li jipproteġi d-dawl qrib infra-aħmar.
Triossidu tat-tungstenu (WO3): Għandu effett ta 'reżonanza tal-plasmon tal-wiċċ lokalizzat u mekkaniżmu żgħir ta' assorbiment tal-polaron, jista 'jipproteġi r-radjazzjoni infra-aħmar b'wavelength ta' 780-2500 nm, u mhux tossiku u rħas.
Fe3O4: Għandu assorbiment tajjeb ta 'infra-aħmar u proprjetajiet ta' rispons termali u spiss jintuża f'sensors u ditekters infra-aħmar.
Titanat tal-istrontium (SrTiO3): għandu assorbiment infra-aħmar eċċellenti u proprjetajiet ottiċi, adattati għal sensuri u ditekters infra-aħmar.
Fluworidu ta 'l-erbju (ErF3): huwa kompost ta' art rari li jista 'jassorbi r-raġġi infra-aħmar. Il-fluworidu ta 'l-erbju għandu kristalli kulur il-ward, punt ta' tidwib ta '1350 °C, punt ta' togħlija ta '2200 °C, u densità ta' 7.814g/cm³. Jintuża prinċipalment f'kisjiet ottiċi, doping tal-fibra, kristalli tal-lejżer, materja prima ta 'kristall wieħed, amplifikaturi tal-lejżer, addittivi tal-katalist, u oqsma oħra.
2.2 Applikazzjoni ta 'komposti tal-metall f'materjali li jassorbu l-infra-aħmar
Dawn il-komposti tal-metall jintużaw ħafna f'materjali ta 'assorbiment infra-aħmar. Pereżempju, ATO, ITO, u AZO ħafna drabi jintużaw f'kisjiet konduttivi trasparenti, antistatiċi, ta 'protezzjoni mir-radjazzjoni u elettrodi trasparenti; WO3 huwa użat ħafna f'diversi materjali ta 'insulazzjoni tas-sħana, assorbiment u riflessjoni infra-aħmar minħabba l-prestazzjoni eċċellenti ta' lqugħ tal-infra-aħmar qrib u l-proprjetajiet mhux tossiċi. Dawn il-komposti tal-metall għandhom rwol importanti fil-qasam tat-teknoloġija infra-aħmar minħabba l-karatteristiċi uniċi ta 'assorbiment infra-aħmar tagħhom.
2.3 Liema komposti tad-dinja rari jistgħu jassorbu r-raġġi infra-aħmar?
Fost l-elementi ta ' l-art rari, lanthanum hexaboride u nano-daqs tal-lanthanum boride jistgħu jassorbu raġġi infra-aħmar.Lanthanum hexaboride (LaB6)huwa materjal użat ħafna fir-radar, aerospazjali, industrija elettronika, strumentazzjoni, tagħmir mediku, metallurġija ta 'apparat domestiku, protezzjoni ambjentali, u oqsma oħra. B'mod partikolari, kristall singolu tal-lantanu hexaboride huwa materjal biex isiru tubi ta 'elettroni ta' qawwa għolja, magnetrons, raġġi ta 'elettroni, raġġi ta' joni, u katodi ta 'aċċeleratur.
Barra minn hekk, il-borur tal-lantanju fuq skala nano għandu wkoll il-proprjetà li jassorbi r-raġġi infra-aħmar. Jintuża fil-kisi fuq il-wiċċ tal-folji tal-film tal-polyethylene biex jimblokka r-raġġi infra-aħmar mid-dawl tax-xemx. Filwaqt li jassorbi r-raġġi infra-aħmar, il-borur tal-lantanju fuq skala nano ma jassorbix wisq dawl viżibbli. Dan il-materjal jista 'jipprevjeni r-raġġi infra-aħmar milli jidħlu fil-ħġieġ tat-tieqa fi klimi sħan, u jista' jutilizza b'mod aktar effettiv l-enerġija tad-dawl u tas-sħana fi klimi kesħin.
Elementi tad-dinja rari jintużaw ħafna f'ħafna oqsma, inklużi l-militar, l-enerġija nukleari, it-teknoloġija għolja u l-prodotti tal-konsumatur ta 'kuljum. Pereżempju, il-lantanu jintuża biex itejjeb il-prestazzjoni tattika tal-ligi fl-armi u t-tagħmir, il-gadolinju u l-isotopi tiegħu jintużaw bħala assorbituri tan-newtroni fil-qasam tal-enerġija nukleari, u ċ-ċerju jintuża bħala addittiv tal-ħġieġ biex jassorbi r-raġġi ultravjola u infra-aħmar.
Iċ-ċerju, bħala addittiv tal-ħġieġ, jista 'jassorbi r-raġġi ultravjola u infra-aħmar u issa huwa użat ħafna fil-ħġieġ tal-karozzi. Mhux biss tipproteġi kontra r-raġġi ultravjola iżda tnaqqas ukoll it-temperatura ġewwa l-karozza, u b'hekk tiffranka l-elettriku għall-arja kondizzjonata. Mill-1997, il-ħġieġ tal-karozzi Ġappuniż ġie miżjud ma 'ossidu taċ-ċerju, u ntuża fil-karozzi fl-1996.
3.Properties u fatturi li jinfluwenzaw l-assorbiment infra-aħmar minn komposti tal-metall
3.1 Il-proprjetajiet u l-fatturi li jinfluwenzaw l-assorbiment infra-aħmar minn komposti tal-metall jinkludu prinċipalment l-aspetti li ġejjin:
Firxa tar-rata ta 'assorbiment: Ir-rata ta' assorbiment ta 'komposti tal-metall għal raġġi infra-aħmar tvarja skont fatturi bħal tip ta' metall, stat tal-wiċċ, temperatura u wavelength tar-raġġi infra-aħmar. Metalli komuni bħall-aluminju, ir-ram u l-ħadid normalment ikollhom rata ta 'assorbiment ta' raġġi infra-aħmar bejn 10% u 50% f'temperatura tal-kamra. Pereżempju, ir-rata ta 'assorbiment ta' wiċċ ta 'aluminju pur għal raġġi infra-aħmar f'temperatura tal-kamra hija madwar 12%, filwaqt li r-rata ta' assorbiment ta 'wiċċ tar-ram mhux maħdum tista' tilħaq madwar 40%.
3.2Proprjetajiet u fatturi li jinfluwenzaw l-assorbiment infra-aħmar minn komposti tal-metall:
Tipi ta' metalli: Metalli differenti għandhom strutturi atomiċi u arranġamenti ta 'elettroni differenti, li jirriżultaw fil-kapaċitajiet ta' assorbiment differenti tagħhom għar-raġġi infra-aħmar.
Kundizzjoni tal-wiċċ: Il-ħruxija, is-saff ta 'ossidu, jew il-kisi tal-wiċċ tal-metall se jaffettwa r-rata ta' assorbiment.
Temperatura: Il-bidliet fit-temperatura se jibdlu l-istat elettroniku ġewwa l-metall, u b'hekk jaffettwaw l-assorbiment tiegħu tar-raġġi infra-aħmar.
Tul ta 'mewġ infra-aħmar: Wavelengths differenti ta' raġġi infra-aħmar għandhom kapaċitajiet ta 'assorbiment differenti għall-metalli.
Tibdil taħt kundizzjonijiet speċifiċi: Taħt ċerti kundizzjonijiet speċifiċi, ir-rata ta 'assorbiment tar-raġġi infra-aħmar minn metalli tista' tinbidel b'mod sinifikanti. Pereżempju, meta wiċċ tal-metall ikun miksi b'saff ta 'materjal speċjali, il-kapaċità tiegħu li jassorbi r-raġġi infra-aħmar tista' tissaħħaħ. Barra minn hekk, bidliet fl-istat elettroniku tal-metalli f'ambjenti ta 'temperatura għolja jistgħu jwasslu wkoll għal żieda fir-rata ta' assorbiment.
Oqsma ta 'applikazzjoni: Il-proprjetajiet ta' assorbiment infra-aħmar ta 'komposti tal-metall għandhom valur ta' applikazzjoni importanti fit-teknoloġija infra-aħmar, immaġini termali, u oqsma oħra. Pereżempju, billi tikkontrolla l-kisi jew it-temperatura ta 'wiċċ tal-metall, l-assorbiment tiegħu ta' raġġi infra-aħmar jista 'jiġi aġġustat, li jippermetti applikazzjonijiet fil-kejl tat-temperatura, immaġini termali, eċċ.
Metodi Sperimentali u Sfond tar-Riċerka: Ir-riċerkaturi ddeterminaw ir-rata ta 'assorbiment tar-raġġi infra-aħmar minn metalli permezz ta' kejl sperimentali u studji professjonali. Din id-dejta hija importanti biex nifhmu l-proprjetajiet ottiċi tal-komposti tal-metall u jiżviluppaw applikazzjonijiet relatati.
Fil-qosor, il-proprjetajiet ta 'assorbiment infra-aħmar tal-komposti tal-metall huma affettwati minn ħafna fatturi u jistgħu jinbidlu b'mod sinifikanti taħt kundizzjonijiet differenti. Dawn il-proprjetajiet huma użati ħafna f'ħafna oqsma.