红外辐射材料的光谱特性及光谱“匹配”问题

本文从光谱角度概述了红外辐射材料吸收、反射特别是辐射光谱的结构和特点;按周期表格式给出了若干化合物在红外波段的辐射谱带的位置和宽度;并对开发新型辐射材料以及与物料的光谱“匹配”问题进行了讨论。     

基于电介质超材料的中红外超窄带吸波器

电介质超材料因具有极低欧姆损耗受到广泛关注.提出一种基于电介质超材料的中红外超窄带吸波器,该吸波器由顶层电介质微结构、中间层电介质膜和基底金属构成.研究结果表明：该吸波器在中红外波段存在带宽为2.40 nm的吸收峰;电场主要分布于顶层硅微结构之间的间隙,导致吸收损耗功率显著降低,进而实现吸收带宽压缩;作为传感器时,在中红外波段该吸波器的品质因数可达80.可见,该吸波器可应用于中红外热辐射光源和高性能传感器.     

一种高效红外吸收和能量转换涂层的制备与表征

采用固相高温烧结法制备一种可以高效吸收和热能转换的红外功能涂层用填料,借助扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对涂层填料的形貌、结构进行表征,系统分析涂层材料的物化性能,并对其在燃气传热过程中的实际节能效果进行验证.结果表明:合成的Fe-Mn-Cu体系红外填料具有较高的发射率,用其制备的红外涂层具有较强的耐酸碱性能、较好的附着能力以及较高的耐冲击强度.红外辐射与吸收的匹配程度对燃气的使用效率有重要影响,在金属Al表面涂覆后,使用普通燃气燃烧器可使燃气使用效率提高10.3%,而与红外燃烧器搭配使用时,燃气使用效率提高21.7%.     

一种新型微机械红外热探测器的吸收层

在对新型微机械悬臂梁红外热探测器进行理论建模的基础上,研究了一种适合于此种红外热探测器的吸热层材料——碳纳米管.利用碳纳米管的红外吸收特性,在微机械悬臂梁上生长碳纳米管薄膜作为吸热层,提高了微机械悬臂梁红外探测器的红外吸收能力.研究结果表明,选用碳纳米管薄膜作为微机械悬臂梁红外热探测器的吸热层比选用传统的红外吸收层材料探测分辨率提高了10%,这种基于微电子机械系统技术的传感器与集成电路工艺是兼容的,成本低廉且适合批量生产.     

红外智能可调宽带超材料吸波体设计

设计了一种基于多开口同心银环的红外宽带超材料吸波体,在此基础上提出了基于电流变液的红外智能可调宽带超材料吸波体.采用Microwave Studio CST的频域有限元积分方法对结构单元的有关电磁参数进行仿真计算,结果表明结构单元在波长5.89um~6.4um之间吸收率保持在90%以上;将结构单元置于电流变液中,通过改变电流变液的外加电场强度可以实现吸收频带的智能调控.此外分析了宽带吸收产生的原因,探索了结构尺寸对其吸收特性的影响.该吸波体结构简单,容易制备,在红外辐射屏蔽、红外光谱检测和红外辖射探测等领域具有重要的应用价值.     

新型低维结构锑化物红外探测器的研究与挑战

红外光电探测器已经历了半个多世纪的发展,先后出现了机械扫描式单元及线列探测器和凝视型红外焦平面探测器两代探测器技术,并形成了一个庞大的红外探测器器件家族.近年来人们逐渐提出了以高探测率、大面阵、低成本、多光谱为技术特点的第三代红外探测器概念.锑化物红外探测材料以其具备的优越光电性能:量子效率高,暗电流小,微带带隙可调,均匀性高、成本低等,成为第三代红外焦平面探测器的最优选材料.本文回顾了近年来国内外第三代红外探测器材料与器件的研究发展历程,重点阐明了锑化物II类超晶格红外探测材料在技术上的优势及其国内外发展现状.通过分析个多个重点研究机构的技术发展历程,阐明了锑化物材料与器件研究的发展趋势,面临的挑战以及今后数年内该领域的研究重点.     

不同粒度纳米氧化镁的制备及其红外吸收特性

以不同粒度的纳米氧化镁为研究对象,通过XRD,IR等测试手段对样品进行表征,针对纳米氧化镁的红外吸波性能进行研究.红外光谱分析结果表明:在400～600 cm-1的范围内吸收峰宽化,红外吸收能力显著增强;纳米氧化镁红外吸收域红移、蓝移共存,随着粒径的减小IR光谱先发生蓝移,当粒径在50 nm附近时出现拐点,发生红移.晶体场效应往往导致吸收峰的宽化,这是由于纳米微晶的"表面原子效应".纳米粒子粒径的减小会导致原来常规块体材料的谱带精细结构消失,从而形成宽而平的吸收带.     

基于聚合物胆甾相稳定液晶的红外调节智能窗研究进展

基于聚合物稳定液晶的红外调节智能窗对室内空间的能源消耗有着重大影响，在建筑以及汽车等领域有着良好的应用前景. 文中综述基于聚合物稳定液晶的红外调节智能窗的研究进展，包括动态和静态两种红外调节智能窗系统. 针对静态智能窗系统，主要从对材料对红外光的吸收和反射进行对比和讨论；针对动态智能窗，主要探讨基于电响应和热响应的动态调控机理和进展.     

区熔硅单晶的红外吸收差谱测量

通过红外光谱测量，研究了原生区熔硅单晶、中子辐照区熔硅单昌以及热处理后的中子辐照区熔硅单晶的中心部位与边缘部位之间的红外吸收差谱。根据这些红外吸收谱，讨论了区熔硅单晶中替位式杂质碳、间隙式杂质氧的径向分布以及中子辐照、热处理温度对它们的影响。用四探针法测量了中子辐照区熔硅单晶的电阻率随退火温度的变化关系。     

基于相变材料GST的红外隐身多层膜设计与光谱性能研究

为了实现在不同背景温度条件下的红外隐身, 需要研究具有可调发射率的红外隐身材料. 此外, 多波段兼容隐身技术在现代军事和科技中具有重要的研究价值. 本文设计了一种利用单一多层膜结构实现多光谱可调谐的超材料吸收器. 利用Ge2Sb2Te5 (GST)相变材料的晶态和非晶态不同属性, 该结构实现了在大气窗口8~13 μm波长范围内最大吸收率吸收从94.93%到9.19%的可控变化. 而且通过控制中间态, 结构对电磁波的吸收率可以实现连续变化. 同时, 该结构具有基于干涉效应的可调结构色, 通过改变顶层薄膜的厚度, 器件的颜色可以发生变化. 因而同时实现了在红外及可见光两个波段对电磁波的独立调控功能. 该超材料吸收器具有红外-可见光兼容隐身的潜在应用.     

红外辐射材料的研究进展及应用分析

众所周知,当前国内外能源都相对紧缺,开发新的能源和材料可以更好地保护生态和发展经济。新能源的开发以及节约型发展战略都是应对能源紧缺的局面,各国开展节能减排以及加大对新能源的开发利用,太阳能、潮汐能、风能等是新型的清洁能源,很好地缓解了能源紧张的情况。此外,依靠太阳辐射中的红外辐射,同样产生了一些新的材料,本文主要研究红外辐射材料的开发和使用情况。     

PVC屋面防水卷材热能转换与控制的研究

分析了屋面防水材料所吸收与散发的热能;通过对PVC复合材料太阳能吸收性能及红外辐射性能的测定,提出了可以利用太阳能吸收比(α_(AV))及红外辐射发射比(ε)的适当配合,来设计具有不同热性能的PVC屋面防水卷材。这种材料能随环境温度的变化自动吸热或散热,在热性能方面比传统的沥青油毡有明显的优越性。     

酞菁-二茂铁型高分子吸波材料的合成与表征

以聚1,1'-二乙烯基二茂铁为原料,通过Friedel-Crafts反应引入酞菁铁,用元素分析、IR、TGA及其μ′、μ″、ε′、ε″电磁参数对这种新型吸波材料进行表征,并初步分析了该聚合物的结构与微波吸收性能,为合成新一代轻质及红外兼容的高分子微波吸收材料提供理论依据.     

结构解析专家系统ESSESA Ⅲ.红外光谱分析得到初级子结构约束

专家系统ESSESA的红外光谱分析程序利用红外光谱解析知识库,对化合物的红外光谱进行逻辑推理、分析,得到子结构约束.程序能推出的子结构86类共229个,比同类系统的知识库大.分析谱图之前对化合物的分子组成进行分析,利用不饱和度和组成条件加强推理分析的效果和速度.分析谱图时,只考虑吸收峰的位置.极弱的吸收峰以及在有的化合物谱中吸收不显著的峰不纳入知识库的规则中.     

用群论解析苯系物的红外光谱

本文用群论的方法,从理论上解析了苯系物的红外光谱;分别给出了每个分子的所属点群分子振动的不可约表示、属于红外活性的不可约表示以及红外吸收的谱带数目.     

北京市成功研制出国际首个碳纳米管室温红外成像探测器

正近日,在北京市科委纳米科技专项支持下,北京大学彭练矛教授团队成功研制出具有成像功能的碳纳米管薄膜室温红外探测器,这是北京市纳米领域取得的又一项重大成果。红外成像探测器在信息、工业、科研、医疗等领域具有非常重要的应用,现有的高性能可成像红外探测器通常需要依靠低温冷却来减少背景和不同类型辐射的影响,不但价格昂贵,并且对我国禁运。利用碳纳米管材料在红外波段吸收特性好、响应     

低反射高吸收电磁屏蔽材料的研究现状

低反射、高吸收的电磁屏蔽材料是指将电磁能的大部分吸收,而反射很少的一类屏蔽材料,其在某些特殊要求的场合具有重要的研究意义和应用价值.文章分别介绍了低反射、高吸收电磁波屏蔽材料的屏蔽原理、功能实现途径、研究内容以及在军事装备领域的应用四部分内容,综述了此类电磁屏蔽材料的研究现状并指出发展方向.     

温度对复合材料红外性能的影响

利用硬脂酸凝胶法制备了SiO2-Y2O3-TiO2复合材料.通过差热-热重分析、X-射线粉末衍射以及傅立叶变换红外光谱等表征手段对所得前驱体及烧结产物的性质进行了研究.结果表明该材料在中、远红外区具有较强吸收,在近红外有很好的反射,可以起到显著的隔热降温效果.     

a-Si_XC_(1-X)∶H薄膜的制备及其特性的研究

作为目前研制非晶硅太阳能电池的重要材料之一:a—Si_xC_(1-x)∶H 薄膜,最近已在我们实验室制备出来了。我们已对这种材料的性能:如红外吸收振动谱(IR)、化学分析电子谱(ESCA)、电子自旋共振谱(ESR)、光电导与暗电导之比(σP/σD)、光学禁带宽度(Eopt)的测量、以及制备的工艺条件等,作了初步的分析,现将实验结果简报如下:     

微电子用聚酰亚胺亚胺化峰

介绍了高分子聚合物聚酰胺的亚胺化原理和实用方法，实验发现薄膜材料红外吸收峰８００ｃｍ＾－１的强弱与亚胺化程度有关；给出的判别与计量方法能确定材料的亚胺化程度。