売れ筋のUVCビーズの材料構造をご案内します
发布时间：2022-04-02 16:31
来源：萤光创新
今年LED業界で最も人気のある製品はUVCシリーズの紫外線消毒製品で、前編ではUVCとは何か、紫外線殺菌殺菌の原理を詳しく解読しました。
まずUVC紫外線に関する知識を復習します。
紫外線(UV)は可視光に比べて光子エネルギーが高く、高エネルギー光子は一部の材料に分解を引き起こし、物理的または化学的な変化を生じる可能性がある(物品が長期にわたって太陽の下で日焼けするとすぐに老化し、分解する道理である)。
ここで、波長200~280 nmの紫外線を放射するサブクラスUVCは、地上の太陽光には存在しない。300 nm未満の波長光は大気中のオゾン層に吸収されるため、UVC分解材料に関する公開研究データは少ない。
UVCの殺菌消毒効果が広く認知されるにつれて、ますます多くの製品がUVCを消毒案として使用するように設計されている。この場合、高エネルギー紫外線UVC光を含む材料分解原理を理解し、製品の材質設計を行う際に紫外線分解の影響を考慮して製品の使用寿命を延長する必要がある。
紫外線による三大種類の材料の分解の原理:
1.金属
金属の特徴は金属結合であり,金属結合は周期的な格子構造に配列された密接に堆積した原子からなり,すべての原子が1つの非局在電子「雲」を共有する。金属は高度に移動可能な電子を有するため、金属は電気と熱の良導体であり、光や無線波などの電磁放射を干渉しやすい。これは,エネルギー遷移や結合解離を経験することなく,自由電子を用いて光子エネルギーを吸収できるため,金属が紫外線の影響をほとんど受けないため,金属が不透明である程度の光を反射する理由を説明した。
2.陶磁器
セラミック材料はイオン結合により形成され,周期的構造配列の格子は正と負の電気を持つイオンを含む。ほとんどのセラミックは金属酸化物であり,一部のセラミックは強い共有結合を有する窒化物,ホウ化物,炭化物である。金属とは対照的に、セラミックイオンは密接に結合した電子を有するため、それらは高い結合強度を有し、極端な温度に耐えることができ、通常は極めて高い化学不活性を有し、良好な電気絶縁体である。このような高い結合強度と化学的不活性はセラミックを紫外線照射の影響を全く受けない。
3.石英
石英材料中の非晶質シリカ（SiO 2）はイオン結合と共有結合を示す材料であり，UVCを透過できることは紫外線業界にとって非常に重要である。石英中の紫外線吸収の主なメカニズムはその中の不純物と欠陥と関係がある。鉄などの金属のような不純物は、これらの金属原子の電子をより高いエネルギー準位に引き上げたり、原子から放出したりすることができるため、電磁放射を妨害し、いわゆる「色芯」を形成し、時間が経つにつれてガラスの紫外線透明度を低下させるために使用することができる。石英にも固有の原子欠陥が存在し、例えば非結合シリコンと酸素原子は、一定の真空紫外線(VUV)とUVCを吸収する。
4.ポリマー
ポリマーは、長分子鎖、分子鎖絡み、相互接続を特徴とする複数の材料を含み、それら自体が共有結合を示し、通常は炭素成分を含む。共有結合は、構成原子がその最外層電子軌道を充填することを満たすために、2つ以上の原子間の電子共有である。金属結合と比較して、電子の共有は局所的である(すなわち、電子移動は最近の結合原子に限られる)ため、ポリマーはほとんど常に電気絶縁体と不良な熱伝導体である。有機成分間の共有結合も金属とイオン結合に比べて相対的に弱い。従って、多くのポリマーは、UVCへの曝露によって容易に分解される。高エネルギー光子は十分なエネルギーを有し,電子をより高いエネルギー準位に昇格させ,共有結合を遮断し,材料を分解することができる。一般に、炭素−炭素二重結合を有するポリマーは、紫外線分解により化学的に変化し易い。
以上のように、紫外線による材料の分解をどのように予防または軽減しますか?
私たちは原材料から着手して、ブラケットは窒化アルミニウム材料を使って金めっき処理を加えて、効果的にUV光線の分解を阻止することができて、ビーズの寿命を延長します。セラミックベースにポリマーを充填し、UVがブラケットを通してビーズ底部溶接材料を分解することを防止し、放熱性能を高め、製品の安定性を効果的に向上させた。発光部分は高透過率の石英材料を選択し,石英ガラスの本質はuvに抵抗し,不純物エネルギーを濾過する二重効果もあり,UV透過率と効果を向上させた。UV分解が困難な原材料を用いて生産を行い、長時間の技術的研磨を経て、現在では量産可能であり、殺毒消菌効果に影響を及ぼさないUVCビーズを全面的に実現している。
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