《红外,反射,材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红外,反射,材料（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划红外,反射,材料红外光学材料红外光学系统与可见光光学系统的主要区别在于只有有限的材料可有效应用于中波红外和长波红外波段，能同时应用于这两个波段的材料就更少。表2-1列出了几种比较常用的红外光学材料及其重要特性。红外光学材料的特点红外光学系统中所使用的材料一般具有以下特点i,ii,iii：红外材料不仅种类有限，而且价格昂贵。某些材料的折射率温度系数较大，导致焦距随温度的漂移较大。如果工作温度范围较宽，则必须适当的选择红外光学材料或采取必要措施进行补偿。某些光学材料易碎，且化学稳定性差，
2、使得加工以及安装困难，成品率不高。许多光学材料不透明，根据材料和波段的不同而表现出不同的颜色。红外光学材料受热时都会发生自辐射，导致杂散光形成。表2-1常用红外光学材料的特性材料锗硅硫化锌硒化锌AMTIRI氟化镁蓝宝石三硫化砷氟化钙氟化钡Ge28As12Se60Ge20As15Se折射率+折射率+*dn/dt/-65“+”不透过；“”得不到；“*”透射，但折射率剧烈下降图红外材料的光谱透过率图为较常用红外材料包括表面损失的透过率。实际应用过程中涂镀高效抗反射膜可以达到相当高的透过率，图中未包含硫系玻璃的透过率曲线。厚度为1mm的硫系玻璃在8-11m之间平均透过率大于65%，波动小于3%，损耗小
3、于%/cm。图常用红外材料的玻璃图常用折射红外材料的玻璃图如图所示，纵坐标表示折射率，横坐标表示阿贝常数?。常用红外光学材料锗是一种最常用的红外材料，既可用于长波红外波段又可用于中波红外波段。在LWIR波段，它类似于可见光波段中消色差透镜中的冕牌或正元件；在MWIR波段，它类似于可见光波段中消色差透镜中的火石或负元件，双色红外波段作用不同的主要原因在于它在两个波段中的色散特性差异。锗材料的折射率和折射率温度系数是它的两个重要参数。首先，锗的折射率比4稍(来自:写论文网:红外,反射,材料)大，有利于降低像差，对设计相当有利。锗的dn/dt值是/，其值偏大，在温度变化过程中可能产生大的焦移，系统必
4、须采用某种形式的无热化，也就是所谓的消热差设计。可以说这种材料优缺点并存。由于多晶锗存在较大的折射率不均匀问题，大部分光学设计者则选用单晶锗材料。锗可以采用金刚石车削的方法进行加工，但由于其脆性很强，容易变成碎屑，在光学加工、镀膜和装调的过程中需要小心对待。由于锗元件的使用范围非常广泛，与它的优点相比这些缺点都变成了可以解决的问题。硅是一种与锗相似的晶体材料，国内硅材料在9m波段吸收强烈，进口硅在12m波段吸收强烈，主要适用于MWIR，而不能应用在LWIR谱段。硅的折射率稍低于锗，它对于像差控制仍有足够的优势，此外硅的色散也是相当低的。硅的加工也可用金刚石车削的方法，但难度大，有损车刀，固其较
5、常用的加工方法是抛光。硫系玻璃与氧化物玻璃相比，具有较大的密度和较弱的键强，其禁带宽度较小，因此具有较宽的光谱透射范围，其透过波段可覆盖三个大气窗口。其折射率温度系数小，硒基硫系玻璃的dn/dt平均值为50-9010-6，可作为红外消热差材料；折射率较低，折射率色散特性在长波与硒化锌相当，可作为红外消色散材料；可以采用精密模压技术制备红外光学元件，加工成本低。目前世界范围内的红外硫系玻璃制造商仅有三家，即美国AmorphousMaterials、德国VitronGmbh和法国Umicore公司。国内硫系玻璃生产的主要单位有宁波舜宇红外技术有限公司、宁波大学红外材料及器件实验室、北京国晶辉公司等
6、。美国Amorphous公司现有AMTIR-1,2，3,4,5,6和C1七种牌号的硫系玻璃，德国Vitron公司现有IG2,3,4,5，6五种牌号的硫系玻璃，法国R1,2,3三种型号的硫系玻璃。目前用于红外光学元件的Umicore公司有GASIR硫系玻璃往往含砷成分，但随着世界各国环保意识增强和产品标准提高，无砷环保玻璃将是今后发展的趋势。硒化锌和硫化锌也属于常用红外光学材料的范畴，它们可以通过化学气相沉积或热压iv方法得到。硒化锌比硫化锌昂贵，主要适用于对吸收系数要求不高的光学系统。氟化钙可以用来制作红外光学棱镜、透镜以及大口径透镜、窗口等光学元件。它可以消除二级光谱，对谱段复消色有利，但其
7、价格和加工费用稍贵。XX年，国外能做的氟化钙的最大口径是170mm，现在可以做的更大，但价格偏贵。国内某公司提供的氟化钙玻璃的物理特性参数如表2-2所示。表2-2氟化钙玻璃的特性参数化学式晶类晶格常数(?)密度(g/cm3)293K分子量介电常数(105Hz)熔点(K)导热系数(W/m.K)273K热膨胀系数(1/K)300K比热(cal/g.K)273K德拜温度杨氏模量挠折模量剪切模量体积模量泊松比努氏硬度(Kg/mm2)CaF2Cubic,cleaves111plane10-6510178100,160110氟化镁和蓝宝石仅用于MWIR谱段。由于氟化镁的折射率低，因而它通常不要求镀抗反射膜
8、层。价格相当昂贵的蓝宝石非常坚硬，它在高温下的热辐射非常低，这是它的主要特点。反射率与介质折射率之间的关系如下：R?(n?1)(n?1)22()红外材料通常有很高的折射率，所以一般反射率都很高，这就要求表面涂镀增透膜，否则系统的透过率将会很低。对于红外材料的加工方法来说，由于一些晶体红外材料具有吸湿性，这就增大了光学车间加工的难度。有些材料通常需要镀膜来防止水气的破坏，例如可以用干氮来清除外壳的水分。iWarrenopticalsystemlayout.NewYork:McGraw-Hillcompanies,Inc,iiRobertTheartandscienceofopticaldesig
9、n.NewYork:Cambridgeuniversitypress,553iiiRudolfKingslak.Lensdesignfundamentals.California:ACADEMICPRESS,1978iv余怀之.红外光学材料.北京：国防工业出版社，XX反射：1.ITOIn(Sn)2O3是性能良好的红外反射材料,可望成为新一代的雷达红外复合隐身材料1。作为红外反射材料,ITO大多制成透明薄膜形式2,3。由于使用环境的多样性,也有人将其制成涂料的形式4,5。在制备雷达2红外复合吸波材料时,许多学者的研究主要集中在它的红外反射性能上,对其微波介电性能研究甚少。由于红外与微波兼容复合隐
10、身材料的双重需要,有必要研究其在微波介电方面的性能。2.3.采用二氧化钛包覆中空玻璃微珠的方法,制得了具有反射近红外辐射功能的材料。通过扫描电镜和X射线衍射分析,结果表明:二氧化钛包覆在中空玻璃微珠表面,其晶型为锐钛矿型;当TiO2膜包覆厚度小于0.5m时,随着TiO2膜厚度的增加,近红外线反射比增加;当TiO2膜厚度超过0.5m后,TiO2膜厚度对近红外线反射比基本无影响;用所合成的红外反射材料与成膜物质苯丙乳液配制的涂料涂于试片表面,随着涂层厚度的增加,近红外反射比增加,当涂层厚度能够遮盖试片底色后,其近红外反射比基本保持恒定,而与涂层的厚度无关;制备的涂层对可见光和近红外的反射比分别为8
11、6%和81%。吸收红外反射颜料产品简介：一种颜料可以反射可见光区的光，吸收紫外区的光，透射红外区的光，或是任何其中三种情况的组合。这样它们既有一定的彩色，甚至是较深的颜色，又能反射一部分红外光，减少热量的集结，起到降温作用。我们把在可见光区呈现一定的色彩，在红外区具有反射红外光性能的颜料称为红外反射颜料。具红外反射颜料可赋予任何颜色的涂料或聚合物产品反射太阳光的能力。原理：从太阳反射率的测试结果可以看到：1）IR颜料的涂膜在白色底涂基面和黑色底涂基面上的太阳反射率是不一样的。白色底涂板上涂层的反射率明显比黑色底涂的高。2）具有透射性能的IR颜料的涂膜，在两种底涂上的太阳反射率要相差20以上。3
12、）碳黑由于有几乎完全的吸收性，所以它无论在白色或黑色的基面上，反射率相近，都很低。4）在足够的遮盖力基础上，颜料的添加量对反射率没有影响。根据这个原理，开发了在无机白颜料或填料外面包敷彩色有机颜料的具有红外反射性能的新型颜料。这种新型颜料具有鲜艳的有机颜料的色相，在配色性能上也具有类似有机颜料的性能，但其在红外区反射太阳能的功能实际上来自无机部分。据介绍许多结构的有机颜料，如蒽醌，酞菁，靛青，硫靛，喹吖啶酮，苝系，二噁嗪，异吲哚啉，吲哚啉酮环，氮甲川类，等，都具有这种透射红外光的性能，可以用来制作这种包敷型IR颜料。特性：热反射能源效率对于涂料和聚合物中的能源效率和自定义颜色品牌意义重大。红外
13、反射颜料可以反射太阳能，这样，涂有红外反射颜料的建筑结构能够维持更长久的凉爽状态，从而帮助减少空调能量消耗，并减少相应的温室气体排放。聚合物制成的红外反射颜料也能反射太阳能，使其不易变形。耐候性试验中使用了红外反射颜料的结构已经在耐久性最佳系统中的诸多颜色配方中表现出非同寻常的性能。颜色范围空前广泛设计更自由红外反射颜料能够使红外反射涂料和聚合物创造空前广泛的暗色和鲜艳色彩范围，可以扩大涂料和聚合物产品的范围。因此，建筑师和设计师拥有更多的设计自由，能够在更广泛的材料范围中选择他们所需要的颜色。单一添加剂易于配制红外反射颜料能够在单一添加剂上形成红外反射，使其易于配制。更为重要的是，红外反射颜料能够使涂料产品形成高级别的红外反射，包括暗色和鲜艳色彩。效果：应用于外部涂料的红外反射颜料红外反射颜料能够显著增加外部涂料的太阳能反射，某些颜色范围，即使是黑色，也可提高100%以上。红外反射颜料还使得许多较暗阴影超出了绿色能源与环境设计先锋奖目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
