Cad é prionsabal na comhdhúile miotail a ionsúnn gathanna infridhearg agus cad iad na tosca tionchair a bhaineann leis?
Tá ról ríthábhachtach ag comhdhúile miotail, lena n-áirítear comhdhúile cré-annamh, in ionsú infridhearg. Mar cheannaire i miotail annamha agus comhdhúile cré-annamha,UrbanMines Tech. Co., Teo.freastalaíonn sé ar bheagnach 1/8 de chustaiméirí an domhain maidir le hionsú infridhearg. Chun freagra a thabhairt ar cheisteanna teicniúla ár gcustaiméirí ar an ábhar seo, tá an t-alt seo curtha le chéile ag ionad taighde agus forbartha ár gcuideachta chun freagraí a sholáthar.
1. Prionsabal agus tréithe ionsúcháin infridhearg ag comhdhúile miotail
Tá prionsabal an ionsúcháin infridhearg ag comhdhúile miotail bunaithe go príomha ar chreathadh a struchtúir mhóilíneach agus a naisc cheimiceacha. Déanann speictreascópacht infridhearg staidéar ar struchtúr móilíneach trí thomhas a dhéanamh ar aistriú chreathadh intramhóilíneach agus leibhéil fuinnimh rothlacha. Mar thoradh ar chreathadh na nasc ceimiceach i gcomhdhúile miotail, beidh ionsú infridhearg ann, go háirithe naisc miotail-orgánacha i gcomhdhúile miotail-orgánacha, creathadh go leor nasc neamhorgánach, agus creathadh an fhráma criostail, a bheidh le feiceáil i réigiúin éagsúla den speictream infridhearg.
Feidhmíocht comhdhúile miotail éagsúla i speictrim infridhearg:
(1). Ábhar MXene: Is comhdhúil miotail trasdultacha déthoiseach-charbóin/nítrigine é MXene a bhfuil comhpháirteanna saibhre, seoltacht mhiotalach, achar dromchla sonrach mór, agus dromchla gníomhach aige. Tá rátaí ionsúcháin infridhearg éagsúla aige sna bandaí gar-infridhearg agus lár-/fada-infridhearg agus úsáidtear go forleathan é i gcamúfláil infridhearg, tiontú fótatheirmeach, agus réimsí eile le blianta beaga anuas.
(2).Comhdhúile copair: Feidhmíonn comhdhúile copair ina bhfuil fosfar go maith i measc ionsúirí infridhearg, ag cosc go héifeachtach ar an bhfeiniméan dubhúcháin de bharr gathanna ultraivialait agus ag coinneáil airíonna tarchur solais infheicthe agus ionsú infridhearg den scoth go cobhsaí ar feadh i bhfad3.
Cásanna praiticiúla feidhmchláir
(1).Camúflaíocht infridhearg: Úsáidtear ábhair MXene go forleathan i gcamúflaíocht infridhearg mar gheall ar a n-airíonna ionsúcháin infridhearg den scoth. Is féidir leo tréithe infridhearg an sprice a laghdú go héifeachtach agus ceilt a fheabhsú2.
(2).Tiontú fótoteirmeach: Tá tréithe astaíochta ísle ag ábhair MXene sna bandaí infridhearg lár/i bhfad i gcéin, atá oiriúnach d'fheidhmchláir chomhshó fótoteirmeach agus is féidir leo fuinneamh solais a thiontú go fuinneamh teasa go héifeachtúil2.
(3). Ábhair fhuinneoige: Úsáidtear comhdhéanamh roisín ina bhfuil ionsúirí infridhearg in ábhair fhuinneoige chun gathanna infridhearg a bhac go héifeachtach agus éifeachtúlacht fuinnimh a fheabhsú.
Léiríonn na cásanna feidhmchláir seo éagsúlacht agus praiticiúlacht chomhdhúile miotail in ionsú infridhearg, go háirithe a ról tábhachtach san eolaíocht agus sa tionscal nua-aimseartha.
2. Cé na comhdhúile miotail is féidir leo gathanna infridhearga a ionsú?
I measc na gcomhdhúile miotail ar féidir leo gathanna infridhearg a ionsú táocsaíd stáin antamóin (ATO), ocsaíd stáin indiam (ITO), ocsaíd alúmanaim since (AZO), trí-ocsaíd tungstain (WO3), teitrocsaíd iarainn (Fe3O4) agus tíotánáit strontiam (SrTiO3).
2.1 Saintréithe ionsúcháin infridhearg comhdhúile miotail
Ocsaíd stáin antamóin (ATO): Is féidir leis solas gar-infridhearg a bhfuil tonnfhad níos mó ná 1500 nm aige a chosaint, ach ní féidir leis solas ultraivialait agus solas infridhearg a bhfuil tonnfhad níos lú ná 1500 nm acu a chosaint.
Ocsaíd Stáin Indiam (ITO): Cosúil le ATO, tá an éifeacht aige solas gar-infridhearg a chosaint.
Ocsaíd alúmanaim since (AZO): Tá feidhm aige freisin chun solas gar-infridhearg a chosaint.
Trí-ocsaíd tungstain (WO3): Tá éifeacht athshondais plasmon dromchla áitiúil agus meicníocht ionsúcháin bheag polaróin aige, is féidir leis radaíocht infridhearg a chosaint le tonnfhad 780-2500 nm, agus níl sé tocsaineach agus saor.
Fe3O4: Tá airíonna maithe ionsúcháin infridhearg agus freagartha teirmeach aige agus is minic a úsáidtear é i braiteoirí agus i mbrathadóirí infridhearg.
Tíotánáit strointiam (SrTiO3): tá airíonna ionsúcháin infridhearg agus optúla den scoth aige, atá oiriúnach do braiteoirí agus brathadóirí infridhearg.
Fluairíd eirbiam (ErF3): is comhdhúil chré neamhchoitianta í atá in ann gathanna infridhearga a ionsú. Tá criostail rós-daite ag fluairíd eirbiam, pointe leá 1350°C, pointe fiuchta 2200°C, agus dlús 7.814g/cm³ aici. Úsáidtear í go príomha i mbratuithe optúla, i ndópáil snáithíní, i gcriostail léasair, in amhábhair aonchriostail, in aimplitheoirí léasair, i mbreiseáin chatalaíoch, agus i réimsí eile.
2.2 Feidhmiú comhdhúile miotail in ábhair ionsúiteacha infridhearg
Úsáidtear na comhdhúile miotail seo go forleathan in ábhair ionsúcháin infridhearg. Mar shampla, is minic a úsáidtear ATO, ITO, agus AZO i mbratuithe trédhearcacha seoltaí, frithstatach, cosanta radaíochta agus leictreoidí trédhearcacha; úsáidtear WO3 go forleathan i réimse ábhar inslithe teasa, ionsúcháin, agus frithchaiteach infridhearg mar gheall ar a fheidhmíocht sciath gar-infridhearg den scoth agus a airíonna neamh-tocsaineacha. Tá ról tábhachtach ag na comhdhúile miotail seo i réimse na teicneolaíochta infridhearg mar gheall ar a saintréithe uathúla ionsúcháin infridhearg.
2.3 Cé na comhdhúile cré-annamha is féidir leo gathanna infridhearga a ionsú?
I measc na n-eilimintí cré neamhchoitianta, is féidir le heicseabóiríd lantánaim agus bóiríd lantánaim nana-mhéide gathanna infridhearg a ionsú.Heicseabóiríd Lanthanum (LaB6)Is ábhar é a úsáidtear go forleathan i radar, aeraspás, tionscal na leictreonaice, ionstraimíocht, trealamh leighis, miotalóireacht fearas tí, cosaint an chomhshaoil, agus réimsí eile. Go háirithe, is ábhar é criostal aonair lantánaim heicseabóiríde chun feadáin leictreon ardchumhachta, maighnéadróin, bhíomaí leictreon, bhíomaí ian, agus catóidí luasghéaraithe a dhéanamh.
Ina theannta sin, tá an mhaoin ag bóiríd lantánaim nana-scála freisin gathanna infridhearga a ionsú. Úsáidtear é i sciath ar dhromchla bileoga scannáin poileitiléine chun gathanna infridhearga a bhac ó sholas na gréine. Cé go n-ionsúnn sé gathanna infridhearga, ní ionsúnn bóiríd lantánaim nana-scála an iomarca solais infheicthe. Is féidir leis an ábhar seo cosc a chur ar ghathanna infridhearga dul isteach i ngloine fuinneoige in aeráidí te, agus is féidir leis fuinneamh solais agus teasa a úsáid níos éifeachtaí in aeráidí fuara.
Úsáidtear dúile cré neamhchoitianta go forleathan i réimsí éagsúla, lena n-áirítear míleata, fuinneamh núicléach, ardteicneolaíocht, agus táirgí tomhaltóra laethúla. Mar shampla, úsáidtear lantánam chun feidhmíocht oirbheartaíochta cóimhiotail in airm agus i dtrealamh a fheabhsú, úsáidtear gadoliniam agus a iseatóip mar ionsúirí neodrón i réimse an fhuinnimh núicléiche, agus úsáidtear ceiriam mar bhreiseán gloine chun gathanna ultraivialait agus infridhearg a ionsú.
Is féidir le ceiriam, mar bhreiseán gloine, gathanna ultraivialait agus infridhearg a ionsú agus úsáidtear go forleathan é anois i ngloine gluaisteán. Ní hamháin go gcosnaíonn sé i gcoinne gathanna ultraivialait ach laghdaíonn sé an teocht taobh istigh den charr freisin, rud a shábhálann leictreachas le haghaidh aerchóirithe. Ó 1997 i leith, tá ocsaíd ceiriam curtha le gloine gluaisteán na Seapáine, agus úsáideadh é i ngluaisteáin i 1996.
3. Airíonna agus fachtóirí tionchair ionsúcháin infridhearg ag comhdhúile miotail
3.1 Áirítear na gnéithe seo a leanas den chuid is mó ar airíonna agus ar fhachtóirí tionchair ionsú infridhearg ag comhdhúile miotail:
Raon ráta ionsúcháin: Athraíonn ráta ionsúcháin comhdhúile miotail do ghathanna infridhearga ag brath ar fhachtóirí amhail cineál miotail, staid dhromchla, teocht, agus tonnfhad na ngathanna infridhearga. De ghnáth bíonn ráta ionsúcháin gathanna infridhearga idir 10% agus 50% ag miotail choitianta amhail alúmanam, copar, agus iarann ag teocht an tseomra. Mar shampla, is é thart ar 12% an ráta ionsúcháin ó dhromchla alúmanaim íon do ghathanna infridhearga ag teocht an tseomra, agus féadfaidh ráta ionsúcháin dhromchla copair gharbh thart ar 40% a bhaint amach.
3.2 Airíonna agus fachtóirí tionchair ionsúcháin infridhearg ag comhdhúile miotail:
Cineálacha miotal: Bíonn struchtúir adamhacha agus socruithe leictreon éagsúla ag miotail éagsúla, rud a fhágann go bhfuil cumais ionsúcháin éagsúla acu do ghathanna infridhearg.
Riocht an dromchla: Beidh tionchar ag garbhacht, ciseal ocsaíde, nó sciath dhromchla an mhiotail ar an ráta ionsúcháin.
Teocht: Athróidh athruithe teochta an staid leictreonach taobh istigh den mhiotal, rud a théann i bhfeidhm ar a ionsú gathanna infridhearg.
Tonnfhad infridhearg: Bíonn cumais ionsúcháin éagsúla ag tonnfhaid éagsúla de ghathanna infridhearg do mhiotail.
Athruithe faoi dhálaí sonracha: Faoi dhálaí sonracha áirithe, féadfaidh ráta ionsúcháin gathanna infridhearga ag miotail athrú go suntasach. Mar shampla, nuair a bhíonn dromchla miotail brataithe le sraith d'ábhar speisialta, is féidir a chumas gathanna infridhearga a ionsú a fheabhsú. Ina theannta sin, féadfaidh athruithe i staid leictreonach miotal i dtimpeallachtaí ardteochta méadú ar an ráta ionsúcháin a bheith mar thoradh air freisin.
Réimsí Feidhme: Tá luach feidhme tábhachtach ag airíonna ionsúcháin infridhearg comhdhúile miotail i dteicneolaíocht infridhearg, íomháú teirmeach, agus réimsí eile. Mar shampla, trí sciath nó teocht dhromchla miotail a rialú, is féidir a ionsú gathanna infridhearg a choigeartú, rud a chuireann ar chumas feidhmeanna i dtomhas teochta, íomháú teirmeach, etc.
Modhanna Turgnamhacha agus Cúlra Taighde: Rinne taighdeoirí cinneadh ar an ráta ionsúcháin gathanna infridhearga ag miotail trí thomhais thurgnamhacha agus staidéir ghairmiúla. Tá na sonraí seo tábhachtach chun airíonna optúla comhdhúile miotail a thuiscint agus chun feidhmeanna gaolmhara a fhorbairt.
Mar achoimre, bíonn tionchar ag go leor fachtóirí ar airíonna ionsúcháin infridhearg comhdhúile miotail agus féadfaidh siad athrú go suntasach faoi dhálaí éagsúla. Úsáidtear na hairíonna seo go forleathan i go leor réimsí.