红外透波材料的研究发展

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红外光谱分析技术在材料科学中的应用研究

红外光谱分析技术在材料科学中的应用研究

红外光谱分析技术在材料科学中的应用研究红外光谱分析技术是一种常见的材料科学分析方法,它可以通过检测样品对不同波长的红外光的吸收情况,来确定材料的成分和结构。

因此,红外光谱分析技术不仅在材料科学中具有广泛的应用价值,也在其他领域得到了广泛的应用。

一、红外光谱分析技术的基本原理和应用范围红外光谱是指波长在0.78-1000微米之间的电磁波,红外光谱分析技术是一种利用物质对红外光的不同频率的吸收与发射的特性进行物质结构和化学成份分析的方法。

应用范围广泛,涉及的领域包括但不限于:药物、食品、环保、医学、新材料、生命科学、地质学、建筑材料、聚合物、纺织等。

在材料科学中,红外光谱分析技术的主要作用是用来分析材料的化学成分和结构,以便更好的控制材料的质量和性能。

二、红外光谱分析技术在材料科学中的应用研究1、材料成分分析材料成分分析是红外光谱分析技术在材料科学中最常见的应用。

通过红外光谱分析技术,可以非常精准地识别出样品中有机化合物和无机化合物的种类和含量,从而确定样品的成分。

在工业生产中,红外光谱分析技术也是一种常用的成分分析方法。

例如,通过红外光谱分析技术可以快速准确地分析出各种塑料的成分,从而更好地控制产品的质量和性能。

2、材料结构分析材料结构分析是红外光谱分析技术在材料科学中另一个重要的应用领域。

通过红外光谱分析技术,可以确定各种有机化合物和有机聚合物的结构,从而更好地控制材料的生产过程,提高产品的性能。

例如,在医药领域,红外光谱分析技术可以用来确定药物分子的结构,从而确定药物的生产过程,保证药物的质量和疗效。

3、材料性能研究红外光谱分析技术在材料科学中的另一个应用领域是材料性能研究。

通过红外光谱分析技术,可以对材料的振动情况进行研究,从而了解材料的力学性能、光学性能等各种性能参数,进而优化材料的性能。

例如,在新材料研发中,红外光谱分析技术常常被用来研究新材料的结构和性能,从而更好地控制新材料的生产过程,提高新材料的性能。

新型红外光学材料的制备和性能研究

新型红外光学材料的制备和性能研究

新型红外光学材料的制备和性能研究近年来,随着现代科学技术的不断发展,红外光学材料的研究已经成为了热点话题之一。

在这个领域中,新型的红外光学材料备受关注,并且受到了许多科学家的关注和研究。

为了更好地了解这一领域的最新进展,我们来探讨一下新型红外光学材料的制备和性能研究情况。

首先,对于红外光学材料的制备,科学家们主要采用了多种方法,如激光熔凝、物理气相沉积、热蒸发和离子镀等。

其中,离子镀技术是最常用的一种方法。

这种方法是通过将靶材料置于真空室内,并在其表面施加高电压,使得动能较高的离子不断轰击靶材料表面,从而使其原子或分子被剥离,并在基底上形成薄膜。

这个过程类似于给物体喷涂一层薄膜的过程,但和普通的涂装不同的是,这里用的是离子束进行加工。

另外,红外光学材料的制备还需要特别注意一些因素,如材料的化学成分、材料的物理结构、制备工艺的条件等。

其中,制备工艺的条件对于材料的性能有着直接的影响。

例如,离子镀的工艺参数如离子束能量、离子束角度、离子束流密度、设备中真空度等,均是非常重要的因素。

在这些参数合理的控制下,会使得材料的性能有较大的提升。

其次,新型红外光学材料的性能研究也是制备工艺不可或缺的一环。

在目前的研究中,对于新型材料的性能研究主要包括以下方面:1、光学性能光学性能是衡量新型红外光学材料好坏的重要指标之一。

其中包括的性能参数有折射率、透射率、反射率、吸收系数、散射系数等。

这些性能参数通常通过光学测量或者光谱测量来进行确定。

2、热学性能热学性能是指材料在热场下的性能表现。

对于红外光学材料来说,其热学性能主要包括热传导系数、放热系数、温度稳定性等。

这些性能参数可以通过热学测量来进行测定。

3、机械性能机械性能是指材料在受到外力作用时的表现。

对于红外光学材料来说,其机械性能主要包括硬度、脆性、耐磨性、韧性等。

这些性能参数可以通过力学测试来进行检测。

4、化学稳定性化学稳定性是指材料在化学环境中的稳定性表现。

红外光谱技术在材料分析中的应用研究

红外光谱技术在材料分析中的应用研究

红外光谱技术在材料分析中的应用研究引言近年来,红外光谱技术在材料分析领域得到了广泛的应用。

红外光谱技术具备快速、非破坏性、高灵敏度、高选择性等优点,使其成为许多实际问题中的理想解决方案。

本文将探讨红外光谱技术在材料分析中的应用研究,并介绍其在质量控制、生物医学、环境保护等领域中的具体应用。

红外光谱技术在质量控制中的应用红外光谱技术在质量控制中的应用通常用于对材料成分进行定性和定量分析。

例如,在制药行业中,红外光谱技术可用于检测药物的活性成分、杂质以及药物中的溶解度,从而确保药物的质量和安全性。

此外,在食品加工和制造业中,红外光谱技术还可以用于监测原材料的成分,确保产品符合标准,并防止产品假冒伪劣。

因此,红外光谱技术为质量控制提供了一种高效、准确的手段。

红外光谱技术在生物医学中的应用在生物医学领域,红外光谱技术被广泛应用于生物样本的分析。

通过红外光谱技术,可以分析体液中的代谢物,从而实现疾病的早期检测、诊断和治疗监测。

此外,红外光谱技术还可以用于检测癌症细胞的变化,帮助研究人员了解癌症的产生机制,并开发出更有效的治疗方法。

因此,红外光谱技术在生物医学领域的应用具有重要的意义。

红外光谱技术在环境保护中的应用红外光谱技术在环境保护方面的应用也非常广泛。

例如,红外光谱技术可以用于分析大气中的污染物,例如二氧化碳、甲烷等,从而为空气质量监测和环境治理提供数据支持。

另外,红外光谱技术还可以用于监测水源中的有机物和无机物污染物,帮助保护水资源的质量和安全。

因此,红外光谱技术在环境保护领域的应用有助于改善环境状况,保护人民的健康。

红外光谱技术在材料表征中的应用除了在定性和定量分析上的应用,红外光谱技术还可以用于材料的表征。

例如,通过红外光谱技术,可以分析材料的结构、化学键以及它们之间的相互作用。

这对于研究新材料的设计和开发非常重要。

此外,红外光谱技术还可以用于分析材料的热性质,例如热传导率、热容量等,从而帮助工程师选择合适的材料用于特定应用。

红外透波材料的研究发展

红外透波材料的研究发展

红外透波材料的研究发展摘要:红外透波材料是指对红外线透过率高的材料,是红外技术的应用基础之一.本文介绍了几类常用红外透过材料的基本性质,简述了其制备技术及发展现状,并讨论了各自存在问题,并对红外透波材料未来发展进行了展望。

关键词:红外透波材料;玻璃;晶体;陶瓷;制备技术1引言目前,红外技术与激光技术并驾齐驱,在军事上占有举足轻重的地位。

红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代和未来战争中都是很重要的战术和战略手段.在二十世纪70年代以后,军事红外技术又逐步向民用部门转化。

标志红外技术最新成就的红外热成像技术,与雷达、电视一起构成当代三大传感系统,尤其是焦平面列阵技术的采用,将使发展成可与眼睛相媲美的凝视系统。

而红外透波材料是红外热成像系统的光学元件的重要材料.红外透波材料不但要求具有高性能、小体积,还要造价低。

高性能主要包括:结构完整、组分均匀以免发生散射,在测量波段内具有高红外透射率;热稳定性好,透射比和折射率不应随温度变化而变化;载流子寿命长,不宜潮解,耐酸碱腐蚀性好;力学性能优良,可以承受高运动的速压载荷等.2 红外透波材料的特征值2。

1 透过率一般透过率要求在50%以上,同时要求透过率的频率范围要宽。

红外透波材料的透射短波限,对于纯晶体,决定于其电子从价带跃迁到导带的吸收,即其禁带宽度。

透射长波限决定于声子吸收,和晶格结构及平均原子量有关。

2。

2 折射率和色散不同材料用途不同,对折射率的要求也不相同。

对于窗口和整流罩的材料要求折射率低,以减少反射损失。

对于透镜、棱镜、红外光学系统要求尽量高的折射率。

2。

3 发射率对红外透波材料的发射率要求尽量低,以免增加红外系统的目标特征,特别是军用系统易暴露。

2.4 其他和选择其他光学材料一样,都要注意其力学、化学、物理性质,要求温度稳定性好,对水、气稳定,力学性质主要有弹性模量、扭转刚度、泊松比、拉伸强度和硬度。

物理性质包括熔点、热导率、膨胀系数及可成型性。

红外光谱学在材料分析中的应用研究

红外光谱学在材料分析中的应用研究

红外光谱学在材料分析中的应用研究随着材料科学技术的发展,材料的种类和复杂度越来越丰富,如何确定材料的组成和结构也成了研究的重要课题。

而红外光谱学是一种能够快速、准确地分析物质组成的技术,广泛应用于材料分析、医药化学、食品检测和环境监测等领域。

一、红外光谱学的原理红外光谱学是一种利用物质分子振动引起的红外辐射来分析物质组成和结构的方法。

当物质受到红外光照射时,分子中的化学键会发生振动,产生特定的振动频率,形成独特的光谱图像。

通过对红外光谱图像进行解析,可以确定物质中化学键的类型和数量,从而得出物质的组成和结构信息。

二、红外光谱分析的优点相对于传统的化学分析技术,红外光谱分析具有以下优点:1.快速:红外光谱分析可以在几秒到几分钟内完成,大大提高了分析效率。

2.精确:红外光谱分析不受物质形态、颜色和透明度的影响,可以分析固体、液体和气体等多种形态的物质。

3.多样性:红外光谱分析可以同时分析多种物质成分,并且可以进行定量和定性分析。

三、红外光谱学在材料分析中的应用红外光谱学在材料分析领域中得到广泛应用,主要包括以下几个方面:1.材料表征红外光谱分析可以用于确定材料中的化学键类型和数量,包括羟基、酰基、醚键、双键、三键等,从而确定材料的分子结构和组成。

2.质量控制在制造过程中,红外光谱分析可以用于对材料的原料、中间体和成品进行质量控制,确保材料的一致性和品质。

3.失效分析红外光谱分析可以用于失效分析,比如导致材料失效的化学反应可以通过分析其振动频率和化学键类型来确定。

4.界面分析红外光谱分析可以用于薄膜和界面材料的分析,如表面修饰材料、涂层覆盖物等。

5.组成分析在材料组分分析方面,红外光谱分析可以通过定量分析来确定材料中不同组分的含量,可以用于检测掺杂和杂质等问题。

四、红外光谱学的发展趋势随着科技的不断进步,红外光谱分析技术也不断发展。

未来红外光谱分析技术的发展趋势主要有以下几个方向:1.高灵敏度:目前的红外光谱分析技术灵敏度有限,需要对检测器进行进一步的研究和改进,提高灵敏度和检测精度。

红外技术的未来发展趋势

红外技术的未来发展趋势

红外技术的未来发展趋势
红外技术的未来发展趋势包括以下几个方面:
1. 高分辨率和高灵敏度:随着红外探测器和成像系统的不断改进,红外图像的分辨率将得到显著提高,同时灵敏度也将得到增强。

这将使得红外技术在各个领域中得到更广泛的应用。

2. 多模态集成:红外技术将与其他传感器技术,如光学、雷达等相结合,实现多种方式的信息获取和融合。

这将提升红外技术在目标识别、辐射探测等领域的性能,并扩大其应用范围。

3. 远程无损检测:红外技术在物体表面温度检测和缺陷检测方面具有优势。

未来红外技术将进一步发展,实现更远程的无损检测能力,用于工业、建筑、能源等领域的设备和结构的监测和维护。

4. 红外成像的小型化和集成化:随着红外探测器、光学元件和图像处理技术的不断进步,红外成像设备将变得更加小型化和集成化。

这将使得红外技术在无人机、智能手机、便携式医疗设备等领域得到广泛应用。

5. 应用领域的拓展:红外技术在军事、安防和消防等领域已有广泛应用,未来将有更多新的应用领域开发出来。

例如,在医疗保健领域,红外技术可以用于体温监测、药物递送等方面;在农业领域,红外技术可以用于作物生长监测、水分
控制等方面。

总之,红外技术的未来发展将朝着高分辨率、高灵敏度、多模态集成、远程无损检测、小型化和集成化以及应用领域的拓展方向发展。

这将使得红外技术在各个领域得到更广泛的应用和发展。

中红外玻璃材料发展及前沿应用

中红外玻璃材料发展及前沿应用

中红外玻璃材料发展及前沿应用随着科技的迅速发展,中红外玻璃材料在多个领域的应用越来越广泛。

中红外波段具有特殊的性质,使得中红外玻璃材料在光学、电子学、材料科学等领域具有广泛的应用前景。

本文将详细介绍中红外玻璃材料的发展现状和前沿应用。

中红外玻璃材料是指在中红外波段具有优良透射、吸收、散射等性能的玻璃材料。

随着国内外的科研机构和企业的不断投入,中红外玻璃材料的发展取得了长足的进步。

在国防、民用等领域,中红外玻璃材料的重要性逐渐被人们所认识,其应用范围也越来越广。

中红外玻璃材料的基本原理主要涉及吸收光谱、折射率、色散、比热容等重要参数。

吸收光谱是指玻璃材料对不同波长光线的吸收情况。

折射率是衡量玻璃材料透光性能的重要指标,色散则反映材料对不同波长光线的散射性能。

比热容则表征玻璃材料吸收热量的能力。

这些参数在中红外波段内都起到至关重要的作用。

中红外玻璃材料的制备方法包括传统玻璃制备技术、现代玻璃制备技术、纳米粒子改性技术等。

传统玻璃制备技术一般采用高温熔融法,将各种原料熔融、成型、退火,最终得到成品玻璃。

现代玻璃制备技术则包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等,可制备出具有特殊性能的玻璃材料。

纳米粒子改性技术则是在玻璃材料中引入纳米粒子,提高材料的性能。

中红外玻璃材料在光学、电子学、材料科学等领域具有广泛的应用。

在光学领域,中红外玻璃材料可用于制造各种光学器件,如镜头、棱镜等,具有透光性好、热稳定性高等优点。

在电子学领域,中红外玻璃材料可用于制造红外探测器、红外透过窗口等,提高设备的性能和稳定性。

在材料科学领域,中红外玻璃材料可用于研究材料的微观结构和性质,如晶体结构、分子振动等。

然而,中红外玻璃材料在应用中也存在一些不足之处,如机械强度、化学稳定性等方面还有待提高。

因此,研究人员正在不断探索新的制备方法和改性技术,以改善中红外玻璃材料的性能,扩大其应用范围。

随着科学技术的不断进步,中红外玻璃材料的前沿研究也取得了重大进展。

关于红外探测材料的发展及应用探讨

关于红外探测材料的发展及应用探讨

关于红外探测材料的发展及应用探讨曾令奇(汉口学院机电工程学院湖北·武汉430212)摘要许多材料可以应用于红外探测技术中,目前,较为成熟的红外探测技术中采用的是半导体材料。

并且伴随着红外技术不断创新发展,红外线探测材料也发生了一系列的变化,对材料的要求也越来越高,传统的半导体材料逐渐被半导体量子点、半导体超晶格等材料替代应用于红外探测技术中。

在最近的几年当中,关于红外探测材料的灵敏度、工作温度和探测率也在不断地提高,并且发现了一些新型的材料。

关键词红外探测材料灵敏度量子点半导体中图分类号:TN215文献标识码:A随着科学技术地不断发展,半导体材料技术发展较为成熟时,研究学者将半导体材料技术结合红外探测技术相结合,制备红探测仪器。

自从红外探测仪的研发出来后,在军事领域中红外探测仪已经占有了80%。

伴随着科学技术的进步,红外探测的成本逐步的降低,因此红外探测器也发展到民用当中。

1红外探测仪的分类及工作原理1.1热探测器热探测器的工作原理,之所以能够探测到红外信息,依靠的是红外光的热效应与红外材料对外界温度的敏感程度。

热探测器的基本原理是红外材料吸收了红外光线后温度升高,然后按照相应材料的温度敏感特性曲线将所收集的温度变化信号转换成电信号。

1.2二类超晶格红外探测器类超晶格红外探测器是一种低维材料体系,采用类似量子阱红外探测器材料的生长方法进行超晶格材料生长,不同之处在于超晶格的势阱和势垒层都非常薄,约为几个单分子层厚度(对于中波探测材料,约为2-3nm),势阱中的电子通过势垒隧穿形成微带,外来入射光子产生的跃迁在微带之间完成,通过调节组分、厚度以及界面的应变可调节微带的位置,从而达到调节类似材料“禁带宽度”的效果,理论计算结果显示二类超晶格具有从短波到甚长波的红外探测能力,另外还可以用于太赫兹探测。

选用二类超晶格材料作为红外探测技术的材料,这样的组合方式能够使得所制备的红外探测器具有较好的性能。

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红外透波材料的研究发展
摘要:红外透波材料是指对红外线透过率高的材料,是红外技术的应用基础之一。

本文介绍了几类常用红外透过材料的基本性质,简述了其制备技术及发展现状,并讨论了各自存在问题,并对红外透波材料未来发展进行了展望。

关键词:红外透波材料;玻璃;晶体;陶瓷;制备技术
1引言
目前,红外技术与激光技术并驾齐驱,在军事上占有举足轻重的地位。

红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代和未来战争中都是很重要的战术和战略手段。

在二十世纪70年代以后,军事红外技术又逐步向民用部门转化。

标志红外技术最新成就的红外热成像技术,与雷达、电视一起构成当代三大传感系统,尤其是焦平面列阵技术的采用,将使发展成可与眼睛相媲美的凝视系统。

而红外透波材料是红外热成像系统的光学元件的重要材料。

红外透波材料不但要求具有高性能、小体积,还要造价低。

高性能主要包括:结构完整、组分均匀以免发生散射,在测量波段内具有高红外透射率;热稳定性好,透射比和折射率不应随温度变化而变化;载流子寿命长,不宜潮解,耐酸碱腐蚀性好;力学性能优良,可以承受高运动的速压载荷等。

2 红外透波材料的特征值
透过率
一般透过率要求在50%以上,同时要求透过率的频率范围要宽。

红外透波材料的透射短波限,对于纯晶体,决定于其电子从价带跃迁到导带的吸收,即其禁带宽度。

透射长波限决定于声子吸收,和晶格结构及平均原子量有关。

折射率和色散
不同材料用途不同,对折射率的要求也不相同。

对于窗口和整流罩的材料要求折射率低,以减少反射损失。

对于透镜、棱镜、红外光学系统要求尽量高的折射率。

发射率
对红外透波材料的发射率要求尽量低,以免增加红外系统的目标特征,特别是军用系统易暴露。

其他
和选择其他光学材料一样,都要注意其力学、化学、物理性质,要求温度稳定性好,对水、气稳定,力学性质主要有弹性模量、扭转刚度、泊松比、拉伸强度和硬度。

物理性质包括熔点、热导率、膨胀系数及可成型性。

此外要强调的物性是材料的热导率要高,特别是用于高速飞行器的时候。

3 红外透波材料的种类
玻璃
玻璃的光学均匀性好,易于加工成型,价格便宜。

缺点是透过波长较短,使用温度低于500℃。

目前研究的红外透波玻璃材料主要有:氧化物红外玻璃、硫系玻璃和氟化物玻璃。

氧化物玻璃
普通的氧化物玻璃包括铝酸盐玻璃、锑酸盐玻璃、碲酸盐玻璃、亚碲酸盐玻璃、镓酸盐玻璃和锗酸盐玻璃等。

由于高温稳定性远不如其他晶体材料好,而且氧化物玻璃存在金属氧化物键的振动导致在3-6μm波段吸收中断,不能透过波长更长的红外辐射,因而应用受到限制。

硫系玻璃
硫系玻璃在国际上属于另一种新型红外光学玻璃透波材料,这种材料是以S、Se、Te为主要元素同时加入一定量的Ge、As、Sb、Ca等元素高温熔化,快速冷却形成的非晶态物质。

这种材料主要有几大优势:(1)具有较弱的键强,特殊的电子组态,良好的近红外至中红外(2-15μm)透过性能和化学稳定性,可以有力抵挡水和空气腐蚀;(2)对高纯度昂贵Ge原料用量少;(3)玻璃转变温度Tg大于300℃,易于在低温下成型。

其不足之处在于:影响透过的氧和氢杂质官能团去除困难,并且容易析出亚微米晶粒。

此外,陈国荣等人在硫系玻璃中加入氮化物和卤化物形成硫氮玻璃和硫卤玻璃,实验表明这些玻璃的转变温度、显微硬度、断裂韧性、断裂能有所提高,热膨胀系数有所降低。

晶体
红外透波晶体材料包括:金刚石、Ge、Si、ZnSe、ZnS、GaAs、GaP、蓝宝石、MgF2、尖晶石等单晶或多晶体。

人们很早就利用晶体作为红外区域的材料。

与玻璃相比,其透过长波限较长,最大可达60μm,折射率和色散范围也比较大,而且许多晶体熔点高,硬度高,热稳定性好,具有独特的双折射性能。

缺点是制备晶体生长缓慢,且不易长成大尺寸,价格也高,因此应用受到限制。

半导体晶体
锗、硅单晶体是两种常用的红外光学材料,硅在力学性能和抗冲击性上比锗好很多,受温度影响也比较小,但硅的折射率高,使用时需镀增透膜,以减少反射损失。

相对而言,发展多晶硅更有优势,因为多晶硅有以下四个优点:一是可作适当的形状;二是可做成大尺寸;三是成本低;四是具有各向异性。

但是多晶体物理性能不够稳定,机械强度和抗震能力也较差。

离子晶体
离子晶体即碱卤化合物和碱土化合物。

碱卤化合物有LiF、NaF、NaCl、KCl、KBr、KI、RbCl、RbBr、RbI、CsBr、CsI、MgF2等。

一般来说,这类材料的熔点不高,比较容易生长较大的单晶,其退火工艺也不十分复杂,同时也比较容易实现光学均匀性。

其中MgF2在用于红外窗口或整流罩时往往采用热压多晶体,具有高于90%的红外透过率,是较为满意的红外材料。

硫化物单晶体ZnS、ZnSe都是很好的红外透过材料(ZnSe的红外透射率如图1[5]和图2[5]),但是工程上常用的是多晶体ZnSe,采用热压或化学气相沉积方法生产。

热压产品物理性能上的优势是硬度和强度高;而化学沉积的ZnS和ZnSe,由于吸收系数很小,折射率均匀度高,常用于要求高的窗口。

金刚石
金刚石是理想的红外透过材料。

不仅因为它的透射谱从紫外波段一直延伸到远红外波段,吸收小,而且它具有极高的硬度、弹性模量、热导率和电导率,如表1[2]所示。

金刚石还有很宽的禁带和极好的耐腐蚀性。

但是金刚石在4-6μm中红外区吸收和辐射都比较大,并且高硬度造成对其切削、研磨加工非常困难,不易加工成型,因而获得的光学零件表面粗糙,精度较差。

目前红外系统和红外窗口使用的金刚石是用CVD法制备的多晶金刚石材料,其性质与单晶金刚石性质十分相似,经镀制红外增透膜透过率可达到98%以上。

表1.几种红外透波材料的物理性能比较
透明陶瓷
红外透明陶瓷是一种耐高温的红外透波材料,它由真空烧结、加压烧结、真空加压烧结等工艺技术获得。

和热压技术相比,陶瓷工艺技术中消除微孔的物理机制不仅有塑性流变效应的作用,而且更主要的是有固相扩散效应的作用,从而最大限度地降低自由能,形成稳定的透明陶瓷。

红外透明陶瓷的种类有氧化铝透明陶瓷、氧化镁透明陶瓷、氧化锆透明陶瓷、氧化钇透明陶瓷、氧化钙透明陶瓷等。

大都属于立方晶系,因而光学上各向同性,晶体散射较小。

透红外塑料
某些塑料在红外区有良好的透过率,因而称之为透红外塑料。

透红外塑料的图单晶的可见-近红外透过率曲线图单晶的中-远红外透过率曲线
优点是价格低廉、不溶于水、耐酸碱腐蚀等。

由于塑料是链状分子构成的高分子聚合物,其复杂的分子结构和各种官能团必然导致非常多的晶格振动吸收带和旋转吸收带,这就降低了塑料的红外透过率,尤其是中红外波段,其透过率较差。

另外,塑料的熔点较低,不适宜在高温环境中使用。

常见的透红外塑料有甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、聚乙烯、高密度聚丙烯、聚四氟乙烯和聚异戊二烯等[2]。

4 红外透波材料的展望
目前我国红外热成像技术的发展还处于起步阶段,仍然需要开发更加耐高温、耐腐蚀、能够覆盖整个中红外波段和远红外波段材料。

大尺寸、低价格仍然是晶体类红外材料需要解决的问题。

在晶体材料中,ZnSe是较为看好的中远红外透过材料,但还需要提高ZnSe等单晶制备技术和生产效率来满足应用要求,并且也迫切需要找出最佳耐磨防反射膜[2]。

对于玻璃类红外材料,制备工艺简单,容易产业化,对我国的红外技术发展很有利,可以克服晶体红外材料的不足。

而玻璃材料中硫系玻璃目前被看做最有可能代替单晶体用于热成像系统或红外窗口的红外材料,在国内外把这种材料当做红外透波材料的研究都刚刚起步,目前还迫切需要研究1-14μm具有高透过率、软化点高、对环境要求低,而且镀膜产品直接能够满足红外窗口、热成像仪所要求的硫系玻璃及相关技术。

参考文献
[1]许少华. 透波莫来石材料的制备与研究[D]. 武汉理工大学, 2008.
[2]许军锋, 坚增运, 常芳娥,等. 红外透波材料的发展现状与展望[J]. 中国材料科技与设备, 2006, (5):28-32.
[3]杨培志, 刘黎明, 张小文,等. 长波红外光学材料的研究进展[J]. 无机材料学报, 2008, 23(04):641-646.
[4]雷牧云, 李祯, 洪冬梅,等. 宽波段窗口材料透明尖晶石的透过性能[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(3):549-553.
[5]么艳平, 刘景和. ZnSe红外窗口材料的性能及其制备[J]. 人工晶体学报, 2006, 35(1):183-187.。

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