අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කරන ලෝහ සංයෝගවල මූලධර්මය කුමක්ද සහ එහි බලපාන සාධක මොනවාද?
දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝග ඇතුළුව ලෝහ සංයෝග, අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය සඳහා තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. දුර්ලභ ලෝහ සහ දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝගවල ප්රමුඛයා ලෙස,Urban Mines Tech. සමාගම, සීමාසහිත. අධෝරක්ත අවශෝෂණය සඳහා ලොව පාරිභෝගිකයින්ගෙන් 1/8 කට ආසන්න ප්‍රමාණයක් සේවය කරයි. මෙම කාරණය සම්බන්ධයෙන් අපගේ පාරිභෝගිකයින්ගේ තාක්ෂණික විමසීම් විසඳීම සඳහා, අපගේ සමාගමේ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන මධ්‍යස්ථානය පිළිතුරු සැපයීම සඳහා මෙම ලිපිය සම්පාදනය කර ඇත.
1.ලෝහ සංයෝග මගින් අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කිරීමේ මූලධර්මය සහ ලක්ෂණ
ලෝහ සංයෝග මගින් අධෝරක්ත අවශෝෂණය කිරීමේ මූලධර්මය ප්රධාන වශයෙන් ඒවායේ අණුක ව්යුහය සහ රසායනික බන්ධනවල කම්පනය මත පදනම් වේ. අධෝරක්ත වර්ණාවලීක්ෂය අණුක ව්යුහය අධ්‍යයනය කරන්නේ අභ්‍යන්තර අණුක කම්පන සහ භ්‍රමණ ශක්ති මට්ටම්වල සංක්‍රාන්තිය මැනීමෙනි. ලෝහ සංයෝගවල රසායනික බන්ධනවල කම්පනය අධෝරක්ත අවශෝෂණයට තුඩු දෙනු ඇත, විශේෂයෙන් ලෝහ-කාබනික සංයෝගවල ලෝහ-කාබනික බන්ධන, බොහෝ අකාබනික බන්ධනවල කම්පනය සහ අධෝරක්ත වර්ණාවලියේ විවිධ කලාපවල දිස්වන ස්ඵටික රාමු කම්පනය.
අධෝරක්ත වර්ණාවලියේ විවිධ ලෝහ සංයෝගවල කාර්ය සාධනය:
(1).MXene ද්රව්ය: MXene යනු පොහොසත් සංරචක, ලෝහ සන්නායකතාවය, විශාල නිශ්චිත පෘෂ්ඨ ප්‍රදේශයක් සහ ක්‍රියාකාරී මතුපිටක් සහිත ද්විමාන සංක්‍රාන්ති ලෝහ-කාබන්/නයිට්‍රජන් සංයෝගයකි. එය ආසන්න-අධෝරක්ත සහ මැද-/දුර-අධෝරක්ත කලාපවල විවිධ අධෝරක්ත අවශෝෂණ අනුපාත ඇති අතර මෑත වසරවලදී අධෝරක්ත ආවරණ, ප්‍රකාශ තාප පරිවර්තනය සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වී ඇත.
(2). තඹ සංයෝග : පොස්පරස් අඩංගු තඹ සංයෝග අධෝරක්ත අවශෝෂක අතර හොඳින් ක්‍රියා කරයි, පාරජම්බුල කිරණ නිසා ඇති වන කළු පැහැ ගැන්වීමේ සංසිද්ධිය ඵලදායි ලෙස වළක්වන අතර විශිෂ්ට දෘශ්‍ය ආලෝක සම්ප්‍රේෂණ සහ අධෝරක්ත අවශෝෂණ ගුණ දිගු කාලයක් ස්ථායීව පවත්වාගෙන යයි.
ප්‍රායෝගික යෙදුම් අවස්ථා
(1).'අධෝරක්ත කැම්ෆ්ලැජ්: MXene ද්රව්ය ඒවායේ විශිෂ්ට අධෝරක්ත අවශෝෂණ ගුණ නිසා අධෝරක්ත ආවරණ සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. ඉලක්කයේ අධෝරක්ත ලක්ෂණ ඵලදායී ලෙස අඩු කිරීමට සහ සැඟවීම වැඩිදියුණු කිරීමට ඔවුන්ට හැකිය.
(2) Photothermal පරිවර්තනය : MXene ද්රව්ය මධ්‍ය/දුර අධෝරක්ත කලාපවල අඩු විමෝචන ලක්ෂණ ඇති අතර ඒවා ප්‍රකාශ තාප පරිවර්තන යෙදුම් සඳහා සුදුසු වන අතර ආලෝක ශක්තිය තාප ශක්තිය බවට කාර්යක්ෂමව පරිවර්තනය කළ හැකිය.
(3).කවුළු ද්රව්ය: අධෝරක්ත කිරණ ඵලදායි ලෙස අවහිර කිරීමට සහ බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට අධෝරක්ත අවශෝෂක අඩංගු දුම්මල සංයුතිය ජනේල ද්රව්යවල භාවිතා වේ.
මෙම යෙදුම් අවස්ථා අධෝරක්ත අවශෝෂණයේ දී ලෝහ සංයෝගවල විවිධත්වය සහ ප්‍රායෝගිකත්වය පෙන්නුම් කරයි, විශේෂයෙන් නවීන විද්‍යාවේ සහ කර්මාන්තයේ ඒවායේ වැදගත් භූමිකාව.
2.අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කරගත හැකි ලෝහ සංයෝග මොනවාද?
අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කළ හැකි ලෝහ සංයෝග ඇතුළත් වේඇන්ටිමනි ටින් ඔක්සයිඩ් (ATO), ඉන්ඩියම් ටින් ඔක්සයිඩ් (ITO), ඇලුමිනියම් සින්ක් ඔක්සයිඩ් (AZO), ටංස්ටන් ට්‍රයිඔක්සයිඩ් (WO3), යකඩ ටෙට්‍රොක්සයිඩ් (Fe3O4) සහ ස්ට්‍රොන්ටියම් ටයිටනේට් (SrTiO3).
2.1 ලෝහ සංයෝගවල අධෝරක්ත අවශෝෂණ ලක්ෂණ
ඇන්ටිමනි ටින් ඔක්සයිඩ් (ATO): එයට 1500 nm ට වැඩි තරංග ආයාමයක් සහිත ආසන්න අධෝරක්ත ආලෝකය ආරක්ෂා කළ හැකි නමුත් 1500 nm ට අඩු තරංග ආයාමයක් සහිත පාරජම්බුල කිරණ සහ අධෝරක්ත ආලෝකය ආරක්ෂා කළ නොහැක.
ඉන්ඩියම් ටින් ඔක්සයිඩ් (ITO): ATO හා සමානව, එය ආසන්න අධෝරක්ත කිරණ ආරක්ෂා කිරීමේ බලපෑමක් ඇත.
සින්ක් ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් (AZO): එයට ආසන්න අධෝරක්ත කිරණ ආරක්ෂා කිරීමේ කාර්යය ද ඇත.
ටංග්ස්ටන් ට්‍රයිඔක්සයිඩ් (WO3): එය ප්‍රාදේශීයකරණය වූ මතුපිට ප්ලාස්මන් අනුනාද ආචරණයක් සහ කුඩා ධ්‍රැවීය අවශෝෂණ යාන්ත්‍රණයක් ඇති අතර, 780-2500 nm තරංග ආයාමයක් සහිත අධෝරක්ත විකිරණ ආරක්ෂා කළ හැකි අතර විෂ නොවන සහ මිල අඩු වේ.
Fe3O4: එය හොඳ අධෝරක්ත අවශෝෂණ සහ තාප ප්‍රතිචාර ගුණ ඇති අතර බොහෝ විට අධෝරක්ත සංවේදක සහ අනාවරකවල භාවිතා වේ.
Strontium titanate (SrTiO3): අධෝරක්ත සංවේදක සහ අනාවරක සඳහා සුදුසු විශිෂ්ට අධෝරක්ත අවශෝෂණය සහ දෘශ්‍ය ගුණ ඇත.
Erbium fluoride (ErF3) : අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කළ හැකි දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝගයකි. Erbium ෆ්ලෝරයිඩ් රෝස පැහැති ස්ඵටික, ද්රවාංකය 1350 ° C, තාපාංකය 2200 ° C සහ ඝනත්වය 7.814g/cm³ වේ. එය ප්රධාන වශයෙන් ඔප්ටිකල් ආලේපන, ෆයිබර් මාත්‍රණය, ලේසර් ස්ඵටික, තනි ස්ඵටික අමුද්‍රව්‍ය, ලේසර් ඇම්ප්ලිෆයර්, උත්ප්‍රේරක ආකලන සහ වෙනත් ක්ෂේත්රවල භාවිතා වේ.
2.2 අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණ ද්රව්යවල ලෝහ සංයෝග යෙදීම
මෙම ලෝහ සංයෝග අධෝරක්ත අවශෝෂණ ද්රව්යවල බහුලව භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ATO, ITO සහ AZO බොහෝ විට විනිවිද පෙනෙන සන්නායක, ප්රතිස්ථාපන, විකිරණ ආරක්ෂණ ආලේපන සහ විනිවිද පෙනෙන ඉලෙක්ට්රෝඩවල භාවිතා වේ; WO3 එහි විශිෂ්ට ආසන්න අධෝරක්ත ආවරණ ක්‍රියාකාරිත්වය සහ විෂ නොවන ගුණාංග හේතුවෙන් විවිධ තාප පරිවාරක, අවශෝෂණය සහ පරාවර්තන අධෝරක්ත ද්රව්යවල බහුලව භාවිතා වේ. මෙම ලෝහ සංයෝග ඒවායේ අද්විතීය අධෝරක්ත අවශෝෂණ ලක්ෂණ නිසා අධෝරක්ත තාක්ෂණ ක්ෂේත්රයේ වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
2.3 අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කරගත හැකි දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝග මොනවාද?
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය අතර ලැන්තනම් හෙක්සාබොරයිඩ් සහ නැනෝ ප්‍රමාණයේ ලැන්තනම් බෝරයිඩ් අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කරගත හැකිය.ලැන්තනම් හෙක්සාබොරයිඩ් (LaB6)රේඩාර්, අභ්‍යවකාශ, ඉලෙක්ට්‍රොනික කර්මාන්තය, උපකරණ, වෛද්‍ය උපකරණ, ගෘහ උපකරණ ලෝහ විද්‍යාව, පාරිසරික ආරක්ෂාව සහ වෙනත් ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වන ද්‍රව්‍යයකි. විශේෂයෙන්ම, ලැන්තනම් හෙක්සාබොරයිඩ් තනි ස්ඵටික යනු අධි බලැති ඉලෙක්ට්‍රෝන නල, මැග්නට්‍රෝන, ඉලෙක්ට්‍රෝන කදම්භ, අයන කදම්භ සහ ත්වරණ කැතෝඩ සෑදීම සඳහා ද්‍රව්‍යයකි.
මීට අමතරව, නැනෝ පරිමාණ ලැන්තනම් බෝරයිඩ් අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කිරීමේ ගුණය ද ඇත. එය හිරු එළියෙන් අධෝරක්ත කිරණ අවහිර කිරීම සඳහා පොලිඑතිලීන් පටල තහඩු මතුපිට ඇති ආලේපනය භාවිතා කරයි. අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කරන අතරතුර, නැනෝ පරිමාණ ලැන්තනම් බෝරයිඩ් ඕනෑවට වඩා දෘශ්‍ය ආලෝකය අවශෝෂණය නොකරයි. මෙම ද්රව්යය උණුසුම් දේශගුණයක් තුළ අධෝරක්ත කිරණ කවුළු වීදුරු වලට ඇතුල් වීම වළක්වා ගත හැකි අතර, සීතල දේශගුණය තුළ ආලෝකය සහ තාප ශක්තිය වඩාත් ඵලදායී ලෙස භාවිතා කළ හැකිය.
මිලිටරි, න්‍යෂ්ටික බලශක්ති, අධි තාක්ෂණය සහ දෛනික පාරිභෝගික නිෂ්පාදන ඇතුළු බොහෝ ක්ෂේත්රවල දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය බහුලව භාවිතා වේ. නිදසුනක් ලෙස, ආයුධ සහ උපකරණවල මිශ්‍ර ලෝහවල උපායශීලී ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ලැන්තනම් භාවිතා කරයි, ගැඩොලිනියම් සහ එහි සමස්ථානික න්‍යෂ්ටික බලශක්ති ක්ෂේත්රයේ නියුට්‍රෝන අවශෝෂක ලෙස භාවිතා කරයි, සහ පාරජම්බුල සහ අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කිරීම සඳහා වීදුරු ආකලන ලෙස සීරියම් භාවිතා කරයි.
Cerium, වීදුරු ආකලන ලෙස, පාරජම්බුල කිරණ සහ අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කළ හැකි අතර දැන් මෝටර් රථ වීදුරු සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. එය පාරජම්බුල කිරණවලින් ආරක්ෂා කරනවා පමණක් නොව මෝටර් රථය තුළ උෂ්ණත්වය අඩු කරයි, එමගින් වායුසමීකරණය සඳහා විදුලිය ඉතිරි කරයි. 1997 සිට, ජපන් ඔටෝමොබයිල් වීදුරුව සීරියම් ඔක්සයිඩ් සමඟ එකතු කර ඇති අතර එය 1996 දී මෝටර් රථවල භාවිතා කරන ලදී.
3.ලෝහ සංයෝග මගින් අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කිරීමේ ගුණ සහ බලපෑම් සාධක
3.1ලෝහ සංයෝග මගින් අධෝරක්ත අවශෝෂණය කිරීමේ ගුණ සහ බලපෑම් සාධක ප්රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් අංග ඇතුළත් වේ:
අවශෝෂණ අනුපාත පරාසය: අධෝරක්ත කිරණවලට ලෝහ සංයෝගවල අවශෝෂණ වේගය ලෝහ වර්ගය, මතුපිට තත්ත්වය, උෂ්ණත්වය සහ අධෝරක්ත කිරණවල තරංග ආයාමය වැනි සාධක මත වෙනස් වේ. ඇලුමිනියම්, තඹ සහ යකඩ වැනි පොදු ලෝහ සාමාන්‍යයෙන් කාමර උෂ්ණත්වයේ දී 10% සහ 50% අතර අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණ අනුපාතයක් ඇත. නිදසුනක් ලෙස, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී අධෝරක්ත කිරණ වෙත පිරිසිදු ඇලුමිනියම් මතුපිට අවශෝෂණ අනුපාතය 12% ක් පමණ වන අතර රළු තඹ මතුපිට අවශෝෂණ අනුපාතය 40% දක්වා ළඟා විය හැකිය.
3.2ලෝහ සංයෝග මගින් අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කිරීමේ ගුණ සහ බලපාන සාධක:
ලෝහ වර්ග: විවිධ ලෝහවල විවිධ පරමාණුක ව්‍යුහයන් සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන සැකැස්ම ඇති අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අධෝරක්ත කිරණ සඳහා විවිධ අවශෝෂණ හැකියාවන් ඇතිවේ.
මතුපිට තත්ත්වය: ලෝහ මතුපිට රළුබව, ඔක්සයිඩ් ස්ථරය හෝ ආලේපනය අවශෝෂණ අනුපාතයට බලපානු ඇත.
උෂ්ණත්වය: උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් ලෝහය තුළ ඇති ඉලෙක්ට්‍රොනික තත්ත්වය වෙනස් කරන අතර එමඟින් අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණයට බලපායි.
අධෝරක්ත තරංග ආයාමය: අධෝරක්ත කිරණවල විවිධ තරංග ආයාම ලෝහ සඳහා විවිධ අවශෝෂණ හැකියාවන් ඇත.
නිශ්චිත තත්ත්‍වයන් යටතේ සිදුවන වෙනස්කම්: යම් නිශ්චිත තත්ත්‍වයන් යටතේ, ලෝහ මගින් අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණ වේගය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් විය හැක. නිදසුනක් ලෙස, ලෝහ මතුපිටක් විශේෂ ද්රව්ය ස්ථරයකින් ආලේප කරන විට, අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. මීට අමතරව, ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිසරවල ලෝහවල ඉලෙක්ට්‍රොනික තත්වයේ වෙනස්වීම් ද අවශෝෂණ අනුපාතය වැඩි වීමට හේතු විය හැක.
යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර: ලෝහ සංයෝගවල අධෝරක්ත අවශෝෂණ ගුණාංග අධෝරක්ත තාක්ෂණය, තාප රූපකරණය සහ වෙනත් ක්ෂේත්රවල වැදගත් යෙදුම් අගයක් ඇත. නිදසුනක් ලෙස, ලෝහ මතුපිටක ආලේපනය හෝ උෂ්ණත්වය පාලනය කිරීමෙන්, අධෝරක්ත කිරණ එහි අවශෝෂණය සකස් කළ හැකි අතර, උෂ්ණත්වය මැනීම, තාප රූප ආදියෙහි යෙදීම් වලට ඉඩ සලසයි.
පර්යේෂණාත්මක ක්‍රම සහ පර්යේෂණ පසුබිම: පර්යේෂකයන් පර්යේෂණාත්මක මිනුම් සහ වෘත්තීය අධ්‍යයන මගින් ලෝහ මගින් අධෝරක්ත කිරණ අවශෝෂණ වේගය තීරණය කරන ලදී. ලෝහ සංයෝගවල දෘශ්‍ය ගුණාංග අවබෝධ කර ගැනීමට සහ අදාළ යෙදුම් සංවර්ධනය කිරීමට මෙම දත්ත වැදගත් වේ.
සාරාංශයක් ලෙස, ලෝහ සංයෝගවල අධෝරක්ත අවශෝෂණ ගුණාංග බොහෝ සාධක මගින් බලපාන අතර විවිධ තත්වයන් යටතේ සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් විය හැක. මෙම ගුණාංග බොහෝ ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වේ.